В Кузбасском государственном техническом университете имени Т.Ф. Горбачёва (участник НОЦ «Кузбасс») создают технологии для переработки угольных отходов и извлечения из них редких и редкоземельных элементов. По словам учёных, их методика обеспечит новый источник материалов, востребованных в современной электронике и имеющих огромную ценность, а также поможет улучшить экологию региона.

Огромное количество золошлаковых материалов (ЗШМ) образуется при работе предприятий теплоэнергетики, и только 10% от общего объёма этих отходов сейчас направляются на эффективную утилизацию.

Как правило, ЗШМ используются в строительстве в качестве замены песка и добавки к строительным смесям. Однако, по словам учёных Института химических и нефтегазовых технологий (ИХНТ) КузГТУ, угольные отходы Кузбасса также богаты редкими и редкоземельными элементами, которые имеют огромную промышленную ценность.

— ЗШМ можно рассматривать как месторождения, как руды, находящиеся на поверхности. Ниобий, иттрий, цирконий, серебро, золото, стронций, ванадий и другие редкоземельные, редкие и рассеянные элементы – о которых говорят «грамм дороже тонны» – в промышленно значимых концентрациях имеются во всех угледобывающих районах Кузбасса. Высокотехнологичным производствам во всем мире требуются постоянно растущие объемы этих материалов, – говорит профессор Татьяна Черкасова, директор Института химических и нефтегазовых технологий.

Учёные ИХНТ разрабатывают методики эффективного извлечения ценных элементов из побочных продуктов угольной промышленности. Сначала с помощью стандартных методов обогащения отделяют элементы, присутствующие в ЗШМ в макроколичествах. В дальнейшем их можно использовать как безопасный компонент строительных смесей. Соединения железа, которые можно применять в металлургической промышленности, легко извлекаются методами магнитной сепарации.

Оставшиеся «тяжёлые» элементы можно отделить от «лёгких» механическим обогащением в установках типа гидроциклон или грохот. Самый перспективный метод извлечения наиболее ценных элементов, по мнению ученых КузГТУ, – флотоэкстракция с применением алкилсульфатов натрия и ряда других реагентов.

Оборудование для этих процессов может быть установлено как на предприятиях теплоэнергетики, так и на углеобогатительных фабриках. Запуск таких производств на базе существующих золоотвалов позволит со временем ликвидировать или уменьшить их, серьезно улучшив экологическую ситуацию.

Исследование проводится в рамках проекта «Комплексная переработка отходов угледобычи и углепереработки с выделением редких и редкоземельных элементов» комплексной научно-технической программы «Чистый уголь — зелёный Кузбасс» НОЦ «Кузбасс».