Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 2

Гранулирование является ключевым этапом в производстве многих сорбентов. В ходе этого процесса материалы приобретают физико-химические и гидравлические свойства, которые необходимы для выполнения их основных функций. Выбор связующего зависит от характеристик материала, требуемых свойств конечного продукта и конкретного применения гранулированного сорбента. Суть операции гранулирования порошкообразных материалов состоит в уплотнении с образованием устойчивых агломератов. Для повышения прочности в состав гранул вводят органические либо неорганические связующие, которые так же могут участвовать в процессе сорбции [5]. Важно отметить, что неправильно подобранное связующее может значительно снизить сорбционные свойства, затрудняя доступ к частицам сорбента. I__—I J * J * _ ** 0 nrf # J r J P J * J 0 J * P ^ 1* ** 0 0 0 \ J# >!*J0 J0 J0 >0 O ’ l *4J* Рис. 1. Гетерополиэдрический каркас фазы костылевита (K4Zr2Si6Ois-2H2O) (KOS) (А) и фазы гейдоннеита (Na2ZrSisO9'2H2O) (GAI) (Б) Fig. 1. Heteropolyhedral framework of the kostylevite phase (K4Zr2Si6Ois-2H2O) (KOS) (А) and the gaidonnayite phase (Na2ZrSisO9-2H2O) (GAI) (В) В процессе сжигания угля на предприятиях тепловой энергетики ежегодно образуется около 750 млн т летучих зол [6]. В частности, в Красноярском крае, на территории которого расположен один из крупнейших в мире Канско-Ачинский угольный бассейн, летучая зола (ЛЗ) находится среди приоритетных загрязняющих примесей региона [7]. Сокращение объемов зольных отходов становится возможным за счет вовлечения ее в переработку для получения материалов с улучшенными свойствами, в том числе в качестве связующего в производстве современных композиционных цементосодержащих материалов [8]. Применение ЛЗ в качестве связующего компонента при производстве инженерной формы сорбентов не изучено, что представляет несомненный интерес. Целью данной работы является получение гранулированных цеолитоподобных сорбентов с использованием техногенного связующего на основе летучей золы от сжигания угля, а также изучение сорбционных свойств синтезированных сорбентов по отношению к редкоземельным металлам на примере неодима (III) как имитатора радиоактивных актиноидов (Am3+, Cm3+). Э к сп ерим ен т ал ьн ая ч асть М ат ериалы . Для синтеза цирконосиликатов использовали: натрий гидроокись, ч.д.а., калий гидроокись, ч.д.а., цирконий (IV) хлорокись 8-водный, ч., натрий кремнекислый мета, 9-водный, ч.д.а. Для сорбционных экспериментов использовали неодим азотнокислый 6-водный, х.ч. Все реагенты использовали без дополнительной очистки. В качестве связующего использовали летучую золу, полученную при пылевидном сжигании бурого угля марки Б2 Ирша-Бородинского разреза Канско-Ачинского угольного бассейна с низким содержанием золы (11 %). Уголь сжигали на Красноярской ТЭЦ-2 при температуре 1400-1500 °C в топках котла БКЗ-420 с жидким шлакоудалением. Пробы летучей золы отбирали из 4-го поля