Дата публикации: 11.10.2022
Уральские метрологи выступили соавторами методики измерений, которая будет способствовать вовлечению в хозяйственный оборот золошлаковых отходов, остающихся после сжигания угля. После аттестации методики запланирована разработка стандартного образца с аттестованным значением массовой доли общего углерода в отходах и продуктах обогащения, переработки и сжигания углей. О совместной работе со специалистами лаборатории физико-химии углей ФГАОУ ВО НИТУ «МИСиС» сотрудники лаборатории метрологии влагометрии и стандартных образцов уральского филиала ВНИИМ им Д.И. Менделеева (Росстандарт) сообщили на V Международной научной конференции «Стандартные образцы в измерениях и технологии», прошедшей в Екатеринбурге.
Сжигание тонны угля на теплоэлектростанциях оставляет после себя до 45% золошлаковых отходов (ЗШО). Их накопленные и по-прежнему растущие объемы (по прогнозам экспертов Интер РАО ЕЭС, до 2 млрд тонн к 2030 году только в России) давно вызывают озабоченность. Золошлаковые отвалы занимают огромные площади и приводят к отчуждению и загрязнению почв, представляя опасность для всего живого. Организация, содержание и утилизация золошлаковых отвалов требуют больших капиталовложений, что сказывается и на цене электричества для конечного потребителя.
Поэтому наряду с экологическими встают вопросы рационального использования ЗШО. Проблемные отходы действительно могут быть ценным сырьем техногенного происхождения, о чем довольно убедительно свидетельствует мировая практика. В России тоже накоплен некоторый опыт использования ЗШО — в строительстве, металлургии, химической, электротехнической промышленности, в сельском хозяйстве и даже в автомобилестроении. Как отмечают специалисты, для более активного вовлечения золы и шлака с электростанций в экономический оборот нужна последовательная политика, которая стимулировала бы энергетиков не накапливать ЗШО, а отгружать их потенциальным потребителям в качестве замены природного сырья. Но для этого требуется комплекс нормативных правовых актов, в том числе исчерпывающий перечень показателей безопасности при использовании золошлаковых материалов с методиками оценки этих показателей.
Ввиду большого разнообразия твёрдого топлива, условий его сжигания, а также разных способов и методов их улавливания ЗШО различаются по физическим и химическим свойствам, по гранулометрическому составу. Один из принципиальных показателей, которые определяют потенциальное применение ЗШО, — это содержание несгоревшего углерода. Методики определения этого показателя до сих пор не получили должного метрологического обеспечения, отмечается в совместном докладе уральских и московских ученых. Более того, отсутствуют однозначная трактовка этого показателя и даже применяемая в связи с этим терминология. Например, встречаются такие термины, относящиеся к несгоревшему углероду, как «постоянный недожог», «потеря при прокаливании», «углистый остаток». Наконец, в России не выпускаются стандартные образцы состава ЗШО с аттестованным значением массовой доли общего углерода.
Усилиями ученых УНИИМ — филиала ВНИИМ им. Д.И. Менделеева и Университета МИСиС разработана методика измерения определения массовой доли общего углерода в отходах и продуктах обогащения, переработки и сжигания углей, которая в настоящее время проходит аттестацию. В соответствии с разработанной методикой массовую долю общего углерода определяют гравиметрическим методом с предварительной деминерализацией пробы соляной кислотой и последующим ее прокаливанием при температуре 815 градусов по Цельсию до постоянной массы. Для контроля точности этой и других методик измерений запланирована разработка стандартного образца с аттестованным значением массовой доли общего углерода в отходах и продуктах обогащения, переработки и сжигания углей.
Все это, надеются ученые, поможет решению проблемы накопления ЗШО, росту перспективных технологий, научных и бизнес-инициатив.