Российские ученые нашли промышленное применение отходам алмазодобычи
– РИА Новости. Ученые САФУ предложили технологию переработки отходов алмазодобычи в строительные добавки, повышающие устойчивость материалов к суровым климатическим условиям, а также в минеральные удобрения, применимые в условиях Крайнего Севера. Новые продукты обладают низкой себестоимостью и высокой конкурентоспособностью, сообщили РИА Новости в пресс-службе вуза.
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.Ломоносова (САФУ) в сотрудничестве с партнерами занимается созданием высокотехнологичной системы подготовки оборотной воды обогатительной фабрики с переработкой отходов в товарную продукцию.
Одна из важных стадий технологического процесса добычи алмазов – обогащение алмазоносной породы. Для этого процесса необходима вода, которую было бы рационально очищать и использовать снова, за счет так называемого оборотного водоснабжения. Однако полученная при обогащении водная суспензия, которая поступает в специальное хранилище, содержит большое количество трудноосаждаемых частиц природного глинистого минерала сапонита. Это осложняет повторное использование воды.
«
"Наши наблюдения показали, что формирующиеся высокодисперсные отложения сапонита плохо осаждаются и слабо отдают воду. Этот факт подтверждается низкой скоростью осветления оборотной воды (до 0,1 см/сутки). Поэтому требуются специальные мероприятия по принудительному осаждению взвешенных веществ", – рассказала доцент кафедры композиционных материалов и строительной экологии Высшей инженерной школы САФУ Мария Фролова.
Ученые поставили перед собой задачу решить вопрос очистки отработанной воды для повторного использования. Они подобрали реагенты – флокулянты и коагулянты, позволяющие убрать взвесь сапонита максимально быстро.
Результатом работы станет создание технологической линии по осветлению воды, основанной на гравитационном осаждении песчаной фракции и физико-химическом осаждении глинистой фракции.
Фролова отметила, что осажденный сапонитосодержащий материал также будет модифицирован. Ведутся работы по проектированию технологической линии, которая будет его перерабатывать в минеральную добавку в бетоны и в сельскохозяйственные удобрения. Опытные партии продуктов планируется получить уже в 2024 году.
«Механоактивированный сапонитосодержащий материал – активный минеральный компонент вяжущих композиций гидратационного типа твердения. Его применение позволит сократить расход портландцемента для приготовления бетонов, а также снизит выбросы диоксида углерода на единицу продукции», – рассказала она.
По мнению ученых, применение сапонита поможет заместить дорогостоящие импортные химические добавки на экологически чистый отход горнодобывающей промышленности. Кроме того, уникальные свойства сапонита помогут расширению номенклатуры составов бетона и развитию сырьевой базы стройиндустрии.
В сельском хозяйстве использование сапонита столь же выгодно и перспективно, считают исследователи САФУ. Проявляя сорбционные свойства, он может применяться в качестве добавки к основному субстрату при выращивании сельскохозяйственных культур. Это позволяет замедлить процесс накопления нитратов в растениях (максимальное снижение нитратов на 60–76%).
«Снижение кислотности почв важно для улучшения их плодородия, особенно в северных регионах страны, где преобладают почвы с высокой кислотностью. Кроме того, введение сапонита в почву поможет накоплению в ней магния –активного ионогенного элемента для сельскохозяйственных культур», – рассказала Мария Фролова.
Ученые планируют получить патенты на разработанные научно-технические и технологические решения. Также будет создана опытно-промышленная установка для обогатительной фабрики Ломоносовского ГОКа с соблюдением замкнутого водного баланса, которая обеспечит производство минеральной добавки для бетонов и сельскохозяйственных минеральных удобрений.