КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-23-20150

НазваниеРазработка новых щелочных гидрометаллургических методов переработки золы уноса от сжигания углей с получением высокорентабельных продуктов на основе глинозема и кремния

Руководитель Шопперт Андрей Андреевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" , Свердловская обл

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-406 - Химическая термодинамика. Физическая химия поверхности и межфазных границ. Адсорбция

Ключевые слова зола уноса, муллит, выщелачивание, обескремнивание, щелочно-алюминатный раствор, глинозем, кремнезем

Код ГРНТИ53.01.91

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
В настоящее время во всем мире, особенно в Европе, США, Канаде и Китае, становится крайне актуальной проблема истощения запасов высококачественных бокситов, которые используются для получения металлургического глинозема. Например, собственных запасов бокситов с низким содержанием кремнезема в Китае, при сохранении прежних темпов увеличения производительности, осталось не более, чем на 10 лет. В результате глиноземные заводы вынуждены вовлекать в переработку низкокачественное сырье с высоким содержанием кремнезема. Также глинозем может быть получен из отходов промышленности, одним из наиболее перспективных в этом плане источников является зола уноса, так как содержание оксида алюминия в ней может достигать 35-40%. Использование золы уноса в качестве основного источника для получения алюминия позволит решить одновременно как ресурсную (истощение запасов сырья), так и экологическую (загрязнение окружающей среды и отчуждение плодородных земель под шламохранилища) проблемы устойчивого развития общества. Переработка подобного сырья с использованием процесса Байера, который используется для получения глинозема во всем мире более 100 лет, приводит к существенному увеличению потребления каустической щелочи и выхода нерастворимого остатка – красного и белитового шлама, по причине взаимодействия кремнезема и гидроксида натрия с алюминатными ионами в растворе с образованием продукта обескремнивания (гидроалюмосиликата натрия - ГАСН), одновременно с этим теряется и глинозем. Высокие потери щелочи приводят к нерентабельности данного способа производства при содержании кремния более 7-8%. Однако щелочной метод является наиболее пригодным в настоящий момент для получения глинозема требуемого качества для электролитического получения алюминия, поскольку с использованием других методов получается продукт с другой морфологией и высоким содержанием определенных примесей. Для уменьшения потерь глинозема и каустической щелочи из-за высокого содержания кремния в золе уноса в данном проекте предполагается разработать новые методы гидрощелочного вскрытия, позволяющие исключить образование продукта обескремнивания путем выявления новых концентрационных зависимостей и образования нерастворимых соединений с низким содержанием каустической щелочи. Научная новизна проекта будет заключаться в изучении физико-химических основ процессов выщелачивания золы уноса в щелочных средах с целью селективного извлечения кремнезема, влияния на данный процесс различных параметров и наличия стекловидной аморфной массы, последующего селективного извлечения из твердого остатка алюминия с исключением образования гидроалюмосиликата натрия за счет удержания кремнезема в растворе и/или за счет образования продуктов обескремнивания, не содержащих натрий и алюминий, установления наиболее значимых факторов, влияющих на данный процесс (содержание в растворе основных компонентов и примесей, температурные режимы и др.), поиска способов устранения вероятных диффузионных затруднений, вызванных образованием пленок кремнийсодержащих соединений на поверхности реагирующих частиц.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---