science >> Wetenschap >  >> Chemie

As uit elektriciteitscentrales verwerkt tot reagentia voor waterzuivering

Krediet:CC0 Publiek Domein

Russische metallurgen hebben voorgesteld om het asafval van thermische centrales op te lossen met zoutzuur onder hoge druk. De resulterende verbindingen kunnen worden gebruikt voor waterbehandeling bij waterbedrijven en thermische centrales zelf. De methode heeft al een effectieve afzetting van onzuiverheden in het water van de rivier de Moskva aangetoond. De beschrijving van de technologie is gepubliceerd door wetenschappers van NUST MISIS en een aantal andere universiteiten in Journal of Cleaner Production . Het onderzoek wordt gefinancierd door de Russische wetenschapsstichting onder het presidentiële programma voor onderzoeksprojecten.

Hoewel het aandeel van kolengestookte opwekking in Rusland sinds de jaren 90 geleidelijk afneemt, het maakt nog steeds een groot deel uit van de gehele energiesector van het land. in 2019, Russische thermische centrales produceerden meer dan 60% van alle elektriciteit die in het land werd geproduceerd. In aanvulling, het huidige volume kolenenergie zal niet worden verminderd om te voorkomen dat de Russische economie afhankelijk wordt van gas. Echter, dit gebied is een van de minst milieuvriendelijke. Kolencentrales produceren jaarlijks 20-25 miljoen ton as en slakken als afval. In Rusland, er is al meer dan 1,5 miljard ton begraven, en de slibvelden beslaan een gebied dat groter is dan het hele gebied van Israël.

Wetenschappers zoeken naar manieren om afval te gebruiken en te recyclen, gericht op de winning van non-ferrometalen, zoals aluminium, een van de hoofdbestanddelen van as. Dit zou helpen om de milieuvriendelijkheid van thermische centrales te vergroten:men kan zich ontdoen van reeds opgehoopt vast afval en de vorming van nieuwe voorkomen. In hun werk, wetenschappers hebben een fundamenteel nieuwe methode voorgesteld voor het verwerken van as, waarmee reagentia voor waterzuivering uit afval zouden kunnen worden verkregen.

Wetenschappers behandelden de as met oververhit zoutzuur, waarvan de temperatuur aanzienlijk hoger was dan het kookpunt. Dit kan met een autoclaaf. De reactie produceert aluminiumchloride. De onderzoekers selecteerden speciale omstandigheden waaronder meer dan 95% van het metaal in oplossing veranderde. In deze vorm, het stolt, dat is, het precipiteert zwevende deeltjes. Gebruikmakend van het voorbeeld van water uit de rivier de Moskva, wetenschappers hebben de effectiviteit van behandeling met dit reagens aangetoond. De resulterende monsters voldeden aan de WHO-normen voor drinkwater:ze waren vrij van zware metaalionen, en de troebelheids- en kleurwaarden waren op een acceptabel niveau.

"Om de asbenutting tegen 2035 te verhogen van de huidige 8% naar de geplande 50%, het is noodzakelijk om te leren hoe non-ferrometalen en hun verbindingen effectief uit afval kunnen worden gewonnen. We richtten ons op de extractie van aluminium en de productie van een reagens voor waterzuivering. Zo komen we niet alleen van asafval af, maar verlaag ook de kosten van coagulant met 25% in vergelijking met industriële analogen, " zegt Dmitry Valeev, hoofd van het onderzoeksproject, onderzoeker bij NUST MISIS en senior onderzoeker bij Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russische Academie van Wetenschappen.

Wetenschappers zijn van plan deel te nemen aan de ontwikkeling van een proeffabriek voor de productie van coagulant voor de behoeften van een van de grootste warmteopwekkende bedrijven in Siberië, TGC-11, in Omsk. Eerder, dezelfde onderzoeksgroep stelde voor om de Russische aluminiumoxidemarkt uit te breiden met asafval, evenals het scheiden van ijzer- en koolstofconcentraat uit de as.