Аспиранты Университета науки и технологий МИСИС Илья Фуреев и Аким Ергешев предложили импортозамещающий метод получения хлората натрия из отходов калийных удобрений для промышленного отбеливания бумаги, который позволит не только утилизировать шахтные воды и галитсодержащие отходы, но и перерабатывать минеральные концентраты каменной соли с получением товарной продукции.
Студенческий проект одержал победу в категории «Новые материалы и химические технологии» в конкурсе «Студенческий стартап», проводимого Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
До ввода санкций в марте 2022 года Российские производители целлюлозно-бумажной продукции закупали в Финляндии около 40 тысяч тонн хлората натрия на сумму более 20 млн долларов. Студенты ведущего вуза страны в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов поставили перед собой задачу решения проблемы импортозамещения. В ходе исследований было обнаружено, что отходы, остающиеся после добычи калийных удобрений (шахтные воды) и те, что содержат минеральные концентраты каменной соли (галитсодержащие отходы), обладают достаточным содержанием хлорида натрия для рентабельного извлечения хлората натрия, соответствующего требованиям ГОСТ. Помимо этого, раствор содержит минеральное вещество – гипохлорит натрия, который можно использовать как средство очистки и обеззараживания воды.
О процессе создания реагента рассказал Аким Ергешев: «В начале процесса электролиза мы берем раствор хлорида натрия концентрацией 200 г/л, а в конце процесса получаем 60 г/л. При этом во время реакции выход по току NaClO3 достигает 85-88%, остальная энергия уходит на нагрев проводов и раствора электролита. Наша цель – максимально снизить такие побочные реакции и направить энергию на получение хлората. Далее мы производим очистку от ионов кальция и магния и направляем растворы на кристаллизацию хлората натрия. Обеднённые растворы после получения хлората натрия отправляются на донасыщение хлоридом натрия из шламохранилищ и снова возвращаются на электролиз».
Как добавил Илья Фуреев, на сегодняшний день собрана лабораторная установка и отработана технология получения необходимого продукта в небольшом количестве. В промышленных масштабах основная составляющая стоимости производства – это электроэнергия, поскольку сырьем выступают галитсодержащие отходы. Исследовав данный вопрос, студенты выяснили, что в городе Соликамск одна из самых низких цен на электроэнергию в России, более того там находится крупный завод минеральных удобрений, что открывает перспективы масштабного производства хлората натрия именно здесь.
По словам исследователей уже идет работа по налаживанию партнерских отношений с промышленными предприятиями и планируется проектирование безотходного производства, не требующего затрат на добычу из недр.
Виктория Кулагина.
Поделиться с друзьями