Золотая жила: российские ученые нашли способ получать алюминий из золы

В нескольких километрах от Москвы расположено поле, заполненное чем-то, что напоминает простые производственные отходы. На самом деле речь идет о настоящей золотой жиле. Российские ученые нашли способ, как превратить все это в так необходимый промышленности алюминий.

С точки зрения химии алюминий — продукт поэтапной переработки горных глинистых пород, так называемых бокситов. В чистом виде в России они не встречаются — оказалось, что и не надо. Руду научились извлекать из другого продукта — золошлаков, порошковых смесей, получившихся в результате переработки угля на ТЭЦ.

По всей стране сейчас скопилось около 1,5 миллиарда тонн залежей золошлаков. Хранить их неудобно, да и вредно для экологии. Но при вторичной переработке из них можно получить глинозем — один из главных компонентов при производстве алюминия. Решение этой сложной химической задачи Дмитрий Валеев искал больше четырех лет. Бокситы, из которых извлекают тот самый глинозем, многие годы экспортировали из Австралии. Из-за санкций поставки минерала стали сокращаться. Альтернативу пришлось искать буквально под ногами.

Дмитрий Валеев, старший научный сотрудник лаборатории сорбционных методов института геохимии имени Вернадского РАН: «Так как в России отсутствует собственное высококачественное сырье для производства глинозема, мы рассматривали сначала отечественные низкосортные бокситы. А дальше я уже посмотрел, что есть огромное количество алюмосодержащих отходов, таких, например, как золошлаки».

Свою эффективность доказали два способа извлечения глинозема: с помощью соляной кислоты и с помощью щелочи. Так, в рамках первого метода от золы отделяют металлические примеси и так называемый недожог — оставшийся после горения углерод. Получившийся продукт под высоким давлением растворяют в кислоте, чтобы превратить шлаки в жидкость, из которой дальше и получат тот самый минерал. Так технологическая цепочка выглядит в миниатюре. Однако ее в рамках циклической экономики уже планируют масштабировать в полноценные предприятия.

Алексей Макрушин, заместитель генерального директора ППК «Российский экологический оператор»: «Золошлаки — это те отходы, которые образуются в большом количестве и могут быть использованы полезно, поэтому правительство работает над тем, чтобы разработать технологии, которые обеспечат их повторное использование в производстве».

Запасы золошлаков занимают территорию в 10 тысяч гектаров — это приблизительно 14 тысяч футбольных полей. Золоотвалы Рефтинской ГРЭС растут ежегодно на 4,5 миллиона тонн, на сегодня это самый крупный склад золы в России.

Александр Аксёнов, начальник отдела продаж реализации золы: «Мы реализуем ее в строительной сфере, нефтегазовой промышленности и также в дорожной индустрии».

Однако это только малая часть. Основная складируется, что негативно влияет на экологию. Шлаки, например, разносятся ветром по сельхозугодьям. Это, ко всему прочему, косвенная причина выпадения зубов у домашних животных. А еще во время дождя в грунт смывается свинец, который попадает в подземные воды.

Ирина Золотова, генеральный директор Национальной ассоциации развития вторичного использования сырья: «Ежегодно образуется 18 миллионов тонн [золошлаков]. Поэтому ключевая задача — сначала хотя бы нам все, что образовывается, утилизировать. А потом уже перейти к тому, что уже накопленное убрать».

Уже сейчас из золы можно было бы получать больше половины всего производимого в стране алюминия. Кроме того, из шлаков можно извлекать и другие полезные вещества — например, реактивы для очистки воды. Технологию планируют запустить в течение двух лет. За это открытие столичный ученый Дмитрий Валеев стал обладателем президентского гранта.

Александр Терёхин