Новости

14 августа, 2023 12:56

Стеклокерамика из угольной золы снизит загрязнение атмосферы

Красноярские ученые научились получать высокопрочную стеклокерамику с магнитными свойствами из золы-уноса — дисперсных отходов от промышленного сжигания энергетических углей. Такой подход поможет эффективно и безопасно утилизировать опасные отходы угольной энергетики и свести к минимуму загрязнение атмосферы зольными микрочастицами. При этом полученная из золы стеклокерамика может применяться в качестве магнитных материалов. Результаты исследования поддержаны Российским научным фондом и опубликованы в журнале Magnetochemistry.
Образцы золы. Источник: Анастасия Тамаровская, ФИЦ КНЦ СО РАН
В настоящее время угольные электростанции обеспечивают 37 % мировой электроэнергии. При этом основным отходом сжигания угля является летучая зола, которая признана опасным загрязнителем окружающей среды. Ежегодно производится около 750 млн тонн летучей золы. Значительное снижение объема золы становится возможным за счет ее переработки в высокотехнологичные материалы.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали высокопрочную стеклокерамику с магнитными свойствами из дисперсных частиц летучей золы бурого угля. Проведенные исследования показали, что летучая зола класса С может успешно использоваться не только в традиционном производстве цемента и строительных материалов, но и для получения спеченной стеклокерамики с улучшенной микрокристаллической структурой, высокой плотностью и прочностью, низкой пористостью и водопоглощением, содержащей большое количество магнитной фазы. 

Стеклокерамические материалы из дисперсных микросфер летучей золы бурого угля были изготовлены без предварительного энергоемкого размола и каких-либо добавок путем прямого спекания при температуре 1 200 С. Этот подход может быть использован для получения недорогих магнитных материалов для промышленного применения, что является оптимальной альтернативой утилизации опасных промышленных отходов.


Елена Фоменко, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат химических наук. Источник: Анастасия Тамаровская, ФИЦ КНЦ СО РАН

«Стеклокерамика обладает такими отличительными свойствами, как высокая механическая прочность, устойчивость к истиранию и коррозионная стойкость. Наши результаты показывают, что можно успешно производить качественные стеклокерамические материалы из летучей золы путем ее прямого спекания без каких-либо добавок. Это позволит обеспечить масштабную утилизацию летучей золы с высокой эффективностью и низкими энергозатратами, минимизируя загрязнение окружающей среды дисперсными отходами. К тому же такие стеклокерамические материалы обладают улучшенными свойствами. Физико-механические параметры спеченных образцов стеклокерамики на основе микрочастиц из золы бурого угля не уступают промышленно выпускаемой технической керамике. Кроме того, все образцы обладают магнитными свойствами, что позволяет предложить их для промышленного использования в качестве магнитных материалов», — рассказала старший научный сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат химических наук Елена Викторовна Фоменко.
Исследование поддержано Российским научным фондом и Красноярским краевым фондом науки.
11 июля, 2024
Холодные зимы удастся предсказывать на 16% точнее
Ученые исследовали, как менялся климат в Северной Атлантике за последние 70 лет, и выяснили, что ано...
24 июня, 2024
Сейсмологи объяснили разрушительную силу землетрясения в Японии наложением волн
Российские ученые выяснили, что сильнейшее за последние сорок лет землетрясение на японском полуос...