Ключевые слова

2411-3336

2541-9404

Записки Горного института

Journal of Mining Institute

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ

Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University

10.18454/pmi.2016.4.526

pmi-5143

https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5143

Геология

Geology

Phase transformations in synthesis technologies and sorption properties of zeolites from coal fly ash

Фазовые трансформации в технологиях синтеза и сорбционные свойства цеолитов из угольной золы уноса

Kotova

O. B.

Котова

О. Б.

Kotova

O. B.

kotova@geo.komisc.ru

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, Россия) Institute of Geology, Komi Sci.Center, Ural Branch, Russian Ac.Sci. (Syktyvkar, Russia)

Shabalin

I. L.

Шабалин

И. Л.

Shabalin

I. L.

i.shabalin@salford.ac.uk

Университет Сэлфорда (Сэлфорд, Соединённое Королевство) Salford University (Salford, United Kingdom)

Kotova

E. L.

Котова

Е. Л.

Kotova

E. L.

kotova.science@gmail.com

Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia)

22 08 2016

2016

220 526 531 07 10 2015 27 12 2015 22 08 2016

2016

О. Б. Котова, И. Л. Шабалин, Е. Л. Котова

O. B. Kotova, I. L. Shabalin, E. L. Kotova

Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5143

Угольная зола уноса генерируется во время сжигания угля на теплоэлектростанциях. Без утилизации этого промышленного отхода экологические проблемы резко возрастают. Опробованы технологии гидротер-мального синтеза цеолитов из золы, образующейся при сжигании углей на теплоэлектростанциях Печорского угольного бассейна, и выявлены зависимости условий эксперимента от физико-химических свойств конечно-го продукта. Показано, что синтез цеолитов из золы является первым этапом формирования керамических материалов (керамических мембран), определяя фундаментальность (значимость) этого направления иссле-дования. Впервые для летучей золы углей Печорского угольного бассейна были изучены сорбционно-структурные характеристики и катионообменные свойства в отношении NH4 , Ba2+ и Sr2+.

Coal fly ash is generated in the course of combustion of coal at thermal power plants. Environmental problems increase sharply without disposing that industrial waste. Technologies were tested of hydrothermal synthesis of zeolites from fly ash forming during combustion of coal at thermal power plants of the Pechora coal basin and dependences were identified of the experiment conditions on physical and chemical properties of the end product. It is demonstrated that synthesizing zeolites from fly ash is the first stage of forming ceramic materials (ceramic membranes), which defines the fundamental character (importance) of that area of studies. It was for the first time that sorption and structural characteristics and cation-exchange properties of fly ash from the Pechora basin coals were studied with respect to, Ba2+ and Sr2+.

Ключевые слова цеолиты зола уноса сорбенты гидротермальный синтез аммоний стронций барий

Keywords zeolites fly ash sorbents hydrothermal synthesis ammonia strontium barium

Авторы выражают благодарность ЦКП «Геонаука» за помощь при проведении аналитических работ. Работа выполнена при финансовой поддержке Программ УрО РАН (проект 15-18-5-45)

The authors express their gratitude to TsKP "Geonauka" for their support in conducting analytical studies.The study was conducted with financial support rom the Programs by the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Адсорбционные свойства природных цеолитов по двуокиси серы / И.Ф.Берман, Н.В.Кельцев, В.И.Смола, И.С.Гузиев, А.С.Михайлов // Природные цеолиты. Тбилиси: Мецниереба. 1979. С.56-62.

Беренштейн Б.Г. Цеолиты – новый тип минерального сырья / Б.Г.Беренштейн, В.Ф.Володин, Н.Ф.Челищев. М.: Не-дра, 1987. 175 с.

Котова О.Б. Процесс получения цеолитов из золы уноса / О.Б.Котова, Д.А.Шушков // Обогащение руд. 2015. № 5. С.60-63.

A comprehensive review on the application of coal fly ash / L.Q.Ge, Z.T.Yao, X.S.Ji, P.K.Sarker, J.H.Tang, M.S.Xia, Y.Q.Xi // Earth-Science Reviews. 2015. N 141. P.105-121.

Ahmaruzzaman M.A. Review on the utilization of fly ash // Progress in Energy and Combustion Science. 2010. № 36. P.327-363.

Blisset R.S. A review of multi-component utilization of coal fly ash / R.S.Blisset, N.A.Rowson // Fuel. 2012. N 97. P.1-23.

Evaluation of zeolites synthesized from fly ash as a potential adsorbents for wastewater containing heavy metals / C.F.Wang, J.S.Li., X.Sun, L.J.Wang, X.Y.Sun // J. Environ. Sci. 2009. N 21. P.127-136.

Extraction and leaching of heavy metals from thermal power plant fly ash and its admixtures/ D.B.Sarode, R.N.Jadhav, V.A.Khatik, S.T.Ingle, S.B.Attarde // Pol. J. Environ. Stud. 2010. № 19. P.1325-1330.

Fabrication of ceramic membranes on porous ceramic support by electrophoretic deposition / L.Besra, L.Kreethawate, C.Matsunaga, S.Larpkiattaworn, S.Jiemsirilers, T.Uchikoshi // Advances in Applied Ceramics. 2014. Vol.113. N 1. P.3-7.

Masto R.E. Fly ash for soil amelioration: a review on the influence of ash blending with inorganic and organic amendments / R.E.Masto, L.C.Ram // Earth-Science Reviews. 2014. N 128. P.52-74.

Polat H. A new methodology for removal of boron from water by coal and fly ash / H.Polat, A.Vengosh, I.Pankratov // De-salination. 2004. N 164. P.173-188.

Sorbents based on mineral and industrial materials for radioactive wastes immobilization / O.B.Kotova, I.L.Shabalin, D.A.Shushkov, A.V.Ponaryadov // Vestnik IG Komi SC UB RAS. 2015. N 2. P.32-34.

Synthesis of zeolites from coal fly ash: an overview / X.Querol, N.Moreno, J.C.Umana, A.Alastuey, E.Hernandez, A.Lopez-Soler, et al. // Int. J. Coal. Geol. 2002. N 50. P.413-423.

Wang S. Environmental-benign utilization of fly ash as a low-cost adsorbents / S.Wang, H.Wu // Journal of Hazardous Ma-terials. 2006. B. 136. P.482-501.

Zeolite from Fly Ash: Current Processes and Their Benefits and Drawbacks / J.Kano, F.Saito, Q.Zhang, T.Walek // Bull. Inst. Adv. Mater. Process., Tohoku University. 2007. N 63. P.86-95.

Zeolite synthesis from fused coal fly ash at low temperature using seawater crystallization / С.Belviso, F.Cavalcante, A.Lettino, S.Fiore // Coal Combustion and Gasification Products Journal. 2009. N 1. P.8-13.