• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.11.2022
КНЦ РАН
1 040

Из золоотходов научились получать теплоизоляционные материалы

4.5

Ученые из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева и Института проблем промышленной экологии Севера провели совместное исследование возможности получения неорганических блочных теплоизоляционных пеноматериалов на основе кремнеземистых и золосодержащих отходов техногенного происхождения. Такие материалы особенно актуальны для Арктического региона. Ведь российская Арктика — зона активных горных разработок, поэтому здесь наиболее предпочтительно использовать для создания строительных материалов местное сырье, особенно техногенные отходы: «хвосты» горнодобывающих предприятий, золошлаковые отходы тепловых электростанций. Это позволяет «озеленить» производство, сократив выбросы и площади складирования отходов.

Теплоизоляционные материалы оказалось возможным получать при помощи золоотходов / ©Getty images / Автор: Regulus Tremerus

Современная промышленность все больше нуждается в эффективных теплоизоляционных материалах, без использования которых немыслимо так называемое зеленое строительство. Они позволяют экономить энерго- и другие ресурсы благодаря низкой теплопроводности, способности к механической обработке, сочетающейся с высокой прочностью, легкостью и долговечностью, а также стойкостью по отношению к огню, химическим и биологическим воздействиям.

Максимально отвечают этим требованиям пеностекломатериалы (пеностекло и его аналоги – пеносиликаты). Однако сферу их применения сокращает высокая склонность к поглощению влаги. Свойства пеносиликатов можно оптимизировать, используя водоотталкивающие и другие модифицирующие добавки. Использование добавок помогает упорядочить структуру материала и улучшить его физико-механические свойства.

В условиях Арктики необходимость в энергоэффективном строительстве возрастает многократно. Российская Арктика — зона активных горных разработок, поэтому наиболее предпочтительно использовать для создания строительных материалов местное сырье, особенно техногенные отходы: «хвосты» горнодобывающих предприятий, золошлаковые отходы тепловых электростанций. Это позволяет «озеленить» производство, сократив выбросы и площади складирования отходов. Кроме того, использование техногенного сырья значительно сокращает себестоимость производства.

Макроструктура пеносиликата без добавок и с добавками / ©Пресс-служба КНЦ РАН

В Кольском научном центре много лет занимаются комплексной переработкой минерального сырья и разработкой новых технологий, позволяющих максимально эффективно создавать функциональные материалы. Ученые из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева и Института проблем промышленной экологии Севера провели совместное исследование возможности получения неорганических блочных теплоизоляционных пеноматериалов на основе кремнеземистых и золосодержащих отходов техногенного происхождения. Результаты этого исследования изложены в журнале Glass and Ceramics.

В качестве сырья для синтеза пеноматериалов взяли кремнеземсодержащий побочный продукт переработки эвдиалитовых руд Ловозерского месторождения (микрокремнезем), «хвосты» апатит-нефелиновых руд Хибинских месторождений, золошлаковую смесь и золу уноса Апатитской ТЭЦ. На основе микрокремнезема готовили жидкое стекло, смешивали его с модифицирующими добавками (продуктами переработки апатито-нефелиновых руд и золоотходами), формировали блоки и вспенивали их по определенному температурно-временному режиму с быстрым охлаждением для закрепления структуры, а затем отжигали.

Как показали эксперименты, добавление техногенных отходов повышает прочность вспененных материалов и делает их более стойкими к влаге. Ученые объясняют это явление тем, что аморфный кремнезем может обволакивать поверхность минеральных частиц, образуя прочную композицию. Лучшими свойствами обладают материалы, полученные при добавлении 5-15 процентов золы или золошлаковой смеси. Синтезированные материалы обладают всеми требуемыми свойствами и пригодны для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий в «зеленом» строительстве.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

10 часов назад
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 14:55
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

10 июля
Татьяна

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

8 июля
Полина Меньшова

Ученые из Великобритании предложили психофизиологическую модель, объясняющую, как именно физические упражнения облегчают симптомы депрессии. Особенно она применима к аэробной нагрузке, например ходьбе, подъему по лестнице, бегу.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно