ФГБУН Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова Российской академии наук, Москва, Россия

И. О. Крылов, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, krylov_i@ipkonran.ru
А. А. Лавриненко, д-р техн. наук, глав. науч. сотрудник, зав. лабораторией, lavrin_a@mail.ru
И. В. Кунилова, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, kunilova_i@ipkonran.ru

В статье освещаются эффекты концентрирования компонентов микропримесей золошлаков Каширской ГРЭС
при электросепарации в проводящую, углеродсодержащую и (или) непроводящую, железо-алюмосиликатную, фазу. Показано, что изменение напряжённости электрического поля, позволяет корректировать распределение некоторых компонентов из проводящей в непроводящую фазу и наоборот, а других повышать концентрацию в связанной фазе. Извлечение отдельных микропримесей в соответствующую фазу колеблется от 60 % до 95 %, степень концентрирования достигает 1,93. При напряжении 20 кВ в проводники выделяется углеродный концентрат и в него же будет концентрироваться Са, S, Cu, Zn, Th, а в непроводники с алюмо-железо-силикатным продуктом будет уходить К, Ti, Mn, Co, V, As, Sr, Y, Rb, Pb. Степень концентрирования почти в два раза наблюдается для Sn (извлечение 95 %), As (извлечение 91 %), Zn (извлечение 92 %). Более чем в полтора раза концентрируется Pb (извлечение 79 %) и Cu (извлечение 78 %) и на более чем 30 % S, V, Mn, Co, Rb, Y, Zr (извлечение 60–70 %). Остальные примеси показывают несущественную способность к концентрированию в электрическом поле. Суммарно, в проводниках содержание примесей, без кальция, составит 1,61 %, а в непроводниках 2,28 %, что можно рассматривать, как техногенный материал с высоким содержанием цветных, редкоземельных и чёрных металлов.

1. Vatin N. I., Petrosov D. V., Kalachev A. I., Lahtinen P. Application of ashes and ash-and-slag wastes in construction. Civil Engineering Journal. 2011. No. 4. pp. 16–21.
2. Svalova K. V., Krivchenko O. V. Strengthening of road pavement with ash and slag mixtures (on the example of the Trans-Baikal Territory). Bulletin of the Engineering School of the Far Eastern Federal University. 2023. No. 3(56). pp. 131–139.
3. Astafyeva O. E. Application of ash and slag waste in the building materials industry. Coal. 2024. No. 2. pp. 85–88.
4. Buchinkov D. D., Litvinenko A. N., Lakhtarin S. V., Egorova E. V., Bobylev E. A. Application of ashes and ash and slag waste as a mineral additive for cement binder. Modern Industrial and Civil Construction. 2021. Vol. 17. No. 4. pp. 235–244.
5. Rumi M. Kh., Irmatova Sh. K., Faiziev Sh. A., Urazaeva E. M., Mansurova E. P., Zufarov M.A. Preparation of aluminosilicate ceramic materials using fly ash from thermal power plants. New Refractories. 2020. No. 5. pp. 37-40.
6. Paleev P. L., Khudyakova L. I. Use of ash and slag waste in agriculture. XXI Century. Technosphere Safety. 2021. Vol. 6. No. 4. pp. 348–356.
7. Arsentyev V. A, Dmitriev S. V., Mezenin A. O., Kotova Y. L. Technology of Fly Ash Recycling at Coal-Fired Power Plants. XVIII International Coal Preparation Congress 28 June–01 July 2016 Saint-Petersburg, Russia. Springer International Publishing Switzerland: 2016. pp. 333–337.

8. Gubar V. N., Petric I. Yu., Zhiboedov A. V. Methods for improving the quality of fly ash from thermal power plants used in high-quality concrete. Bulletin of the Donbass National Academy of Construction and Architecture. 2016. No. 3 (119). pp. 63–70.
9. Afanasyeva O. V., Mingaleeva G. R., Dobronravov A. D., Shamsutdinov E. V. Complex use of ash and slag waste. News of Higher Educational Institutions. Problems of Energy. 2015. No. 7–8. pp. 26–36.
10. Razmakhnin K. K., Khatkova A. N., Shumilova L. V, Nomokonova T. S. Technology for processing and beneficiation of ash and slag waste. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023. No. 10. pp. 122–135. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_10_0_122
11. Myazin V. P. Methods for separating fly ash from coal combustion in Eastern Transbaikalia to extract rare elements from them. Solid Fuel Chemistry. 2006. No. 1. pp. 75–80.
12. Ksenofontov B. S., Kozodaev A. S., Taranov R. A., Vinogradov M. S., Butorova I. A., Senik E. V., Voropaeva A. A. Leaching of rare earth metals from fly ash of thermal power plants. Engineering Bulletin. Electronic Scientific and Technical Journal. 2014. No. 11. pp. 7.
13. Patent RF 2580258 C1. Method for bacterial leaching of rare earth and precious metals from ash and slag. Ksenofontov Boris Semenovich, Kozodaev Aleksey Stanislavovich, Taranov Roman Aleksandrovich, Vinogradov Maksim Sergeevich, Senik Elena Vladimirovna, Voropaeva Alena Antonovna. Appl.: 27.11.2014. Publ.: 10.04.2016.
14. Eremenko E. V., Makhotin V. S., Chumakov A. E. Experience of the Kashirskaya State District Power Plant in solving the problem of ash and slag disposal. Proceedings of the III International Scientific and Practical Seminar "Ash and Slag from Thermal Power Plants: Removal, Transport, Processing, Storage", Moscow, April 22–23, 2010. Moscow: MPEI Publishing House. 2010. pp. 43-44.
15. Lavrinenko A., Krylov I., Kunilova I. Electroseparation of ash and slag waste from the Kashirskaya State District Power Plant. Ecology and Industry of Russia. 2023. No. 27(11). pp. 28–33. DOI: 10.18412/1816-0395-2023-11-28-33
16. Ryabov Yu. V., Delitsyn L. M., Vlasov A. S., Borodina T. I. Flotation of carbon from fly ash of the Kashirskaya State District Power Plant. Obogashenie Rud. 2013. No. 4. pp. 35–38.
17. Delitsyn L., Kulumbegov R., Ryabov Yu., Popel O., Sulman M. Dry magnetic separation of coal power plant fly ash. Ecology and Industry of Russia. 2023. No. 27(4). pp. 22–27. DOI: 10.18412/1816-0395-2023-4-22-27