Обзоры в деталях | Технологии и инновации | Промышленность

Нанотрубки по-сибирски, или Как экономично утилизировать алюминиевые отходы

4 Окт '13
Олег Кузбит, управляющий редактор отдела веб-информации

Иркутские ученые предлагают алюминиевым компаниям новую технологию утилизации производственных отходов, которая, по заверениям разработчиков, позволит пользователям в десять раз сократить затраты на хранение отходов и их переработку. Другой плюс технологии – параллельное извлечение из отходов недорогих наномодификаторов, улучшающих свойства целого ряда продуктов от сталей до строительных материалов.

Исследователи из Физико-технического института при Иркутском государственном техническом университете (ИрГТУ) разработали инновационный путь утилизации твердых фторуглеродсодержащих отходов, которыми изобилуют участки электролитического производства на алюминиевых заводах. Новая технология превращает отходы в углеродистое сырье для извлечения углеродных наночастиц.

Запатентованный метод не только служит обильным источником эффективных наномодификаторов (нанотрубок), улучшающих прочностные характеристики и долговечность сталей, сплавов черных и цветных металлов, бетонных смесей, полимер-битумных покрытий, углепластиков и пр. Он также обеспечивает возможность ведения «умной» утилизации текущих производственных отходов и – самое главное – возвращения в производство того огромного количества отходов, что уже годами лежат в шламохранилищах и на полях, высасывая из производителей алюминия деньги на обслуживание этих хранилищ и создавая реальную и долгосрочную угрозу окружающей среде.

Разработчики уверяют, что использование их технологии гарантирует почти десятикратное удешевление процедуры извлечения нанотрубок по сравнению с зарубежными аналогами.

Щадить природу, не терять ресурсы

Метод электролитического производства в алюминиевой отрасли применяется очень широко. После него остается много твердых фторуглеродсодержащих отходов, куда входят угольная пена, пыль и шламы, а также углеродистые остатки футеровки после ремонта электролизеров. Ни для кого не секрет, насколько эти отходы опасны для окружающей среды и финансово обременительны для компаний, которые вынуждены захоронять их на огромных шламохранилищах. Но это не все минусы: выбрасывание отходов означает потерю ценных химических элементов, среди которых фтор, углерод, натрий, алюминий.

Иркутяне предлагают сразу двойное решение: как прекратить разбазаривание этих элементов и как одновременно помочь производителям алюминия существенно сократить затраты на содержание хранилищ отходов.

Ученые использовали угольную пену, образующуюся вследствие электроэрозии угольных электродов – неизбежного побочного эффекта алюминиевого электролиза, – для извлечения фтористых солей, аморфного углерода и, что особенно важно, углеродных наноструктур. Таким образом был получен материал, удваивающий прочность бетона и делающий проводящими даже пластмассы.

Лишь 10% от типовой стоимости в мировой практике

ИрГТУ далеко не первый, кто пытается извлечь из отходов алюминиевого производства максимум пользы. За рубежом также есть конкурирующие технологии, применяемые для выделения нанотрубок. Однако в том, что касается себестоимости процесса, сибиряки утверждают, что их разработка превосходит аналоги.

Известная в мире стоимость переработки – порядка двух тысяч долларов за килограмм конечного продукта – почти в десять раз выше той, которой можно достичь благодаря их ноу-хау, заявляют в Иркутске.

Разработчики сообщали, что процесс извлечения углеродных наночастиц в их технологии существенно упрощен, потребление энергии и ресурсов значительно уменьшено. Этому способствует использование инновационной методики, при которой фторуглеродный осадок – продукт выщелачивания твердых отходов алюминиевого электролиза – обрабатывается водным раствором органической кислоты, после чего задействуются термо- и ультразвуковая обработка, а также двухстадийное механическое разделение.

Разработчик

Иркутский государственный технический университет, основанный в 1930 году как горно-металлургический институт, в настоящее время является крупным образовательным центром Восточной Сибири.

В вузе ведут активную инновационную работу, сферы применения инноваций включают энергетику, недропользование, медицину, информационные технологии, архитектуру и градостроительство, ЖКХ, транспорт и машиностроение.
Олег Кузбит, управляющий редактор: «Мы рады, что вы по-прежнему с нами в нашем информационном проекте The Bridge – еженедельном экскурсе в инновационное настоящее и будущее российских регионов. «Марчмонт» расскажет, как наука и бизнес наводят мосты взаимопонимания и сотрудничества».
Опубликовать в Twitter
Написать в Facebook
Записать в LiveJournal
Показать В Моем Мире
Поделиться в Моем Круге
ПРОКОММЕНТИРОВАТЬ ЭТУ СТАТЬЮ
Найти похожее содержание

География: Иркутск

Теги: наномодификаторы (4) / ИрГТУ (13) / алюминиевые отходы (0) /

Последние новости: Обзоры в деталях
2 Авг '21 | Промышленность | Технологии и инновации
 
Поиск (Архив новостей - 20985)
Мир будущего — мир искусственного интеллекта
Technology Scouting Solutions For Industry
НАТТ
Реклама
Marchmont News

Последние новости

14 Янв '22
Прибор, разработанный российским стартапом, с новыми...
13 Янв '22
Ростовские исследователи создали новые наноразмерные...
12 Янв '22
Ученые Казанского федерального университета...

Интересные новости за неделю

14 Янв '22
Прибор, разработанный российским стартапом, с новыми...
14 Янв '22
Новый коробочный программный продукт HFLabs KYC...
14 Янв '22