Theo các nhà khoa học, phương pháp của họ không chỉ cung cấp một nguồn nguyên liệu mới đang có nhu cầu trong ngành điện tử hiện đại và có giá trị lớn, mà còn giúp cải thiện hệ sinh thái của các vùng khai thác than, theo dịch vụ báo chí của trường đại học KuzGTU.
Vùng mỏ Kuzbass là một trong những khu vực khai thác than lớn nhất thế giới
Giống như tất cả các vùng mỏ lớn, khu vực này đang gặp phải những khó khăn đáng kể về môi trường liên quan đến các phương pháp truyền thống chế biến than. Theo các chuyên gia KuzGTU, ở vùng Kemerovo, các mỏ than phát sinh khoảng 150-160 triệu tấn chất thải mỗi năm. Các nhà máy nhiệt điện cũng thải ra môi trường khối lượng lớn tro xỉ. Hiện chỉ có 10% tổng khối lượng chất thải này được xử lý hiệu quả.
Tro xỉ thường được tái sử dụng để làm nguyên liệu, phụ gia sản xuất xi măng, bê tông hoặc để làm vật liệu xây dựng. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, đây không phải là một chiến lược tối ưu: chất thải than ở vùng Kuzbass rất giàu nguyên tố đất hiếm, tro xỉ không chỉ có giá trị công nghiệp to lớn mà còn mang đến rất nhiều nguy hại môi trường và sức khỏe con người.
Một dự án quy mô lớn mới của các chuyên gia KuzGTU nhằm phát triển phương pháp hiệu quả để xử lý và sử dụng các sản phẩm phụ của than làm các nguyên tố có giá trị. Nhóm nghiên cứu đã khám phá tiềm năng của chất thải từ các cơ sở công nghiệp khác nhau ở Kuzbass và thử nghiệm các phương pháp xử lý hiệu quả ở cấp phòng thí nghiệm.
"Bãi thải tro xỉ có thể được xem như các chất lắng đọng, giống như mỏ quặng trên mặt đất. Ở tất cả các khu vực khai thác than của Kuzbass đều có khối lượng lớn niobi, yttrium, zirconium, bạc, vàng, stronti, vanadi và các nguyên tố đất hiếm và vi lượng đắt đỏ nhất với nồng độ đáng kể đủ để khai thác quy mô công nghiệp. Nhu cầu của các doanh nghiệp công nghệ cao trên toàn thế giới về vật liệu này không ngừng tăng lên", - Giám đốc Viện Công nghệ Hóa học và Dầu khí của KuzGTU, Giáo sư Tatyana Cherkasova cho biết.
Các nhà khoa học của KuzGTU giải thích thêm rằng, đầu tiên, họ sử dụng các phương pháp tuyển khoáng truyền thống để chia tách các nguyên tố với số lượng vĩ mô. Sau đó các nguyên tố này có thể được sử dụng như một thành phần an toàn trong vật liệu xây dựng. Phương pháp lọc từ tính được sử dụng để tách các hợp chất sắt có thể dùng trong công nghiệp luyện kim.
Các nguyên tử nặng còn lại có thể được tách ra khỏi các nguyên tố nhẹ bằng phương pháp tuyển khoáng trong các thiết bị như hydrocyclone hoặc máy sàng. Theo các nhà khoa học KuzGTU, phương pháp hứa hẹn nhất để chiết xuất các nguyên tố có giá trị nhất là công nghệ tách bong bóng hấp phụ - solvent sublation - có sử dụng natri alkyl sulfat và một số thuốc thử khác.
Các nhà khoa học cho biết, thiết bị cho các công nghệ này có thể được lắp đặt ở cả nhà máy nhiệt điện và nhà máy tuyển khoáng. Việc khởi động các cơ sở công nghiệp như vậy trên cơ sở các bãi tro xỉ hiện có sẽ cho phép loại bỏ hoặc giảm diện tích của chúng và sẽ giúp cải thiện đáng kể chất lượng môi trường.