Отходов горно-металлургической промышленности в нашей стране очень много, а вот вторичное их использование развито слабо. В Кольском научном центре нашли способ добычи керамического сырья для строительных нужд из хвостов обогащения и металлургических шлаков. Это отчасти поможет решить и экологические проблемы некоторых регионов, находящихся за Полярным кругом.

Объем складируемых отходов предприятий горно-металлургического комплекса в России соизмерим с потребностью промышленности строительных материалов в минеральном сырье. Но сегодня используется не более 5–8 процентов этих отходов. Одно из перспективных направлений их использования, в частности хвостов обогащения и металлургических шлаков, — получение керамических строительных материалов. На основе этих хвостов в Кольском научном центре и предлагают добывать глину для строительных нужд. Статья об этом опубликована в журнале Applied Sciences.

Мурманская область не располагает крупными месторождениями высокопластичных каолиновых глин – качественного традиционного сырья для производства керамики. В то же время наличие больших ресурсов техногенного сырья – хвостов обогащения руд и металлургических шлаков – создает предпосылки для широкого развития производства керамических строительных материалов.

Полученные из промышленных отходов керамические изделия / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Потенциальное техногенное сырье для керамического производства расположено вблизи транспортных артерий, в районах с достаточно развитой инфраструктурой. Утилизация отходов в строительные материалы направлена на решение экологических проблем региона, улучшение жилищных условий населения, создание дополнительных рабочих мест. При получении керамических изделий из вторичного сырья экономическая эффективность будет заключаться в снижении платы за сырье и предотвращении экологического ущерба.

А еще применение вторичного сырья снизит потребность в первичных минерально-сырьевых ресурсах, и кроме того, отпадет необходимость в специализированных карьерах по разработке глин, которые сильно портят внешний вид природных ландшафтов. Основное преимущество развиваемой научно-технической идеи заключается в том, что компоненты шихт керамических материалов — это исключительно отходы, первичное сырье не используется.

Промышленные отходы под микроскопом / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Учеными из Кольского научного центра описан способ получения керамических строительных материалов полусухого прессования на основе отвального шлака медно-никелевого производства в смеси с хвостами обогащения апатит-нефелиновых руд и железистых кварцитов.

Они показали, что применение давления прессования 100 МПа и температуры обжига 1050 градусов Цельсия позволяет получить стеновой клинкерный кирпич, а при температуре обжига 1100 градусов и давлении прессования 20–100 МПа – дорожный клинкерный кирпич. Ученые также предложили способ повышения морозостойкости керамических материалов до 200 циклов. Результаты исследований позволяют говорят о перспективности применения керамических строительных материалов в условиях Арктики.