Исследование и разработка технологических решений по извлечению ценных компонентов из золошлаковых отходов углесжигающих электростанций, разработка и изготовление модулей экспериментальных установок.

Актуальность НИОКР. В России на угле работают более 2500 объектов теплоэнергетики. Сжигание угля в котлах теплоэлектростанций сопровождается образованием золы и шлака. Всего в РФ накоплено порядка 1,7 млрд. т. ЗШО с ежегодным приростом около 40 млн. т. Площадь, занимаемая золоотвалами, составляет более 25 тыс. га. Данные отходы представляют значимую опасность для окружающей среды и здоровья человека, вследствие загрязнения атмосферы и почвы, поверхностных и подземных вод, формирования очагов концентраций тяжелых металлов. Ежегодные потери экономики, обусловленные ухудшением качества окружающей среды, составляют 4-6 % ВВП. При этом химический состав этих отходов представлен широким спектром полезных компонентов в промышленно значимых концентрациях. Но производство товарной продукции на основе ЗШО сдерживается отсутствием технологий, обеспечивающих одновременно экологическую безопасность, экономическую эффективность и крупнотоннажную переработку этого вида отходов. Решение данной глобальной экологической и экономической проблемы возможно через разработку технологий комплексной переработки ЗШО, включающих экономически эффективные технологии извлечения ценных компонентов и крупнотоннажные технологии производства строительных и дорожных материалов. Разработка таких технологий и практическое подтверждение их экономической рентабельности позволит создать научно-технологическое обоснование для создания производств инновационного, высокотехнологичного профиля и перевода предприятий теплоэнергетики на малоотходный, экологически безопасный режим работы. Переработка ЗШО может попутно решить экологические и технологические проблемы цементной промышленности, такие как выбросы углекислого газа при производстве цемента, ущерб плодородному слою земли, загрязнение воды и эрозия почвы. К технологическим проблемам относят достижение максимума по характеристикам портландцемента. Поэтому создание альтернативных вяжущих для замещения энергоемкого и экологически небезопасного производства цемента является актуальной задачей для строительной отрасли. Исходя из актуальности тематики, цель проекта – разработка и внедрение технологии переработки техногенных отходов ТЭК, способной единовременно решить экологические проблемы нескольких смежных отраслей промышленности. Задачи проекта – создать экспериментальные установки и наглядно продемонстрировать возможность экономически эффективного решения этих проблем. Ожидаемые результаты: готовые к промышленному использованию технологии, экспериментальные установки и производимая на них продукция: - технология селективного извлечения из ЗШО компонентов для производства геополимерного вяжущего и производства продукции на их основе; - экспериментальная установка по подготовке техногенных отходов к селективному извлечению целевых компонентов; - опытно-промышленная установка по брикетированию недожога; - технология и экспериментальная установка по изготовлению геополимерного вяжущего на основе компонентов, извлечённых из ЗШО. Товарные продукты: - железосодержащий концентрат с содержанием по свободному железу 61,5 %; - шлаковый песок с регулируемой гранулометрией; - топливные брикеты с калорийность на 30% выше, чем у исходного угля; - диоксид кремния (с концентрацией не ниже 97%); - геополимерное вяжущее.