Ученые Пермского Политеха нашли новый способ утилизации угольных отходов
Пермь, 11 июн - ИА Neftegaz.RU. Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) предложили использовать отходы угледобычи в качестве минеральных добавок для цемента и строительных материалов. Этот метод позволяет повысить прочность раствора на 21% по сравнению с традиционными составами.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Исследование опубликовано в сборнике Химия. Экология. Урбанистика (том 1, 2025 г.) и выполнено в рамках программы Приоритет 2030.
Угледобыча сопровождается образованием большого количества пустой породы, которая скапливается в виде терриконов - искусственных холмов высотой в десятки метров.
Эти отвалы содержат остатки угля, что приводит к их самовозгоранию и многолетнему горению.
В результате в атмосферу ежедневно выделяется 4-5 т оксидов углерода и 600-1100 кг сернистого ангидрида, что усиливает парниковый эффект, загрязняет воздух и воду, а также вредит здоровью людей.
Сейчас для снижения вреда терриконы выравнивают, озеленяют и рекультивируют, но эти меры требуют значительных затрат - десятки млн руб. на один отвал.
Кроме того, растения приживаются не везде, а борьба с токсичностью и самовозгоранием усложняет процесс.
Альтернативой является переработка отходов в промышленности: они содержат глину, уголь, алюминий, кремний и железо, что делает их пригодными для производства сплавов, удобрений, асфальта и стройматериалов.
Ученые предложили добавлять измельченные породы терриконов в портландцемент и бетон.
Эксперименты проводились на образцах из Кизеловского угольного бассейна, где объем отходов достигает 13 млн м.
Специалисты изучили химический и минералогический состав горелых и не горелых терриконов.
Как пояснил доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ, к.т.н. С. Леонтьев, не горелые отвалы содержат каолинит и кварц, что делает их перспективными для использования после обжига.
В ходе эксперимента часть цемента заменяли терриконом (10, 20 и 30%).
Образцы испытывали на прочность через 28 суток.
Результаты показали, что замена 20% цемента не горелым терриконом повышает прочность на 21%.
Этот подход позволит сократить объем отвалов в угольных регионах и снизить экологическую нагрузку.