Исследователи из Красноярска разработали инновационный сорбент на основе золы угольных электростанций, предназначенный для эффективной очистки воды от токсичных тяжелых металлов. Новый материал демонстрирует почти стопроцентную эффективность удаления металлов и уникальную возможность их безопасного обезвреживания внутри самого сорбента. Эта технология предлагает двойную выгоду: утилизацию зольных отходов и создание систем очистки промышленных стоков.
Угроза тяжелых металлов и решение
Загрязнение окружающей среды высокотоксичными металлами, такими как свинец и кадмий (I класс опасности), представляет значительную угрозу для экосистем и здоровья людей.
Двойная польза из отходов
Специалисты Красноярского научного центра СО РАН создали композитный материал из микросфер летучей золы для очистки сточных вод. Этот подход одновременно решает задачи утилизации золошлаковых отходов и защиты природы от опасных металлов.
Основа технологии: ценосферы
В основе композита лежат ценосферы – легкие полые микросферы из алюмосиликатов, выделяемые из золы каменного угля. Эти энергетические отходы стали дешевым источником кремния для синтеза цеолитоподобного сорбента.
Выдающаяся эффективность
Лабораторные испытания подтвердили исключительную способность сорбента удалять токсичные ионы свинца и кадмия из водных растворов, достигая эффективности, близкой к 100%.
Безопасное обезвреживание
После насыщения металлами сорбент подвергается высокотемпературной обработке (до 1000°C). Ионы металлов прочно встраиваются в кристаллическую решетку материала – например, свинец стабилизируется в виде цирконата. Это превращает опасные жидкие отходы в инертный твердый материал, пригодный для экологичного захоронения.
Широкие перспективы применения
«Разработанные сорбенты эффективны не только для очистки воды от тяжелых металлов, но и перспективны для атомной энергетики, где требуется безопасная переработка жидких радиоактивных отходов. Наш сорбционно-минералогический подход позволяет очищать стоки и надежно изолировать опасные вещества. Использование доступного вторичного сырья – ценосфер золы – делает технологию экономически выгодной. По сути, мы используем одни промышленные отходы для нейтрализации других, более опасных, переводя токсины в безопасную форму. Это открывает путь к созданию эффективных и доступных систем очистки для промышленности», — подчеркивают авторы разработки.
Новая технология создает основу для экономичных систем очистки в металлургии, химической промышленности, горнодобывающем секторе и обладает значительным потенциалом для применения в ядерной энергетике.
Источник: scientificrussia.ru
