КОМПЛЕКСНА ПЕРЕРОБКА ЗОЛОШЛАКОВИХ ВІДХОДІВ У КОНТЕКСТІ ЦИРКУЛЯЦІЙНОЇ ЕКОНОМІКИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-24Ключові слова:
золошлакові відходи, циркулярна економіка, флотація, магнітна сепарація, алюмосилікатні мікросфери, техногенна сировинаАнотація
Золошлакові відходи теплоелектростанцій є одними з найбільш масштабних техногенних утворень в Україні та становлять суттєву екологічну загрозу. Водночас вони містять цінні компоненти, які можуть бути використані як вторинна сировина. Перехід до циркулярної економіки вимагає створення ефективних технологій їх комплексної переробки. У статті розглянуто сучасні підходи до комплексної переробки золошлакових відходів теплоелектростанцій як одного з ключових інструментів упровадження принципів циркуляційної економіки. Актуальність дослідження зумовлена значними обсягами накопичених золошлаків в Україні, їх негативним впливом на довкілля та недостатнім рівнем залучення цінних мінеральних компонентів у господарський обіг. Золошлакові відходи Зеленодольської ТЕС розглядаються як складна багатокомпонентна техногенна система, придатна для одержання вторинного палива, залізовмісних й алюмосилікатних продуктів. У межах дослідження вивчено речовинний, хімічний, гранулометричний і фазово-мінералогічний склад золошлаків, а також їх фізико-механічні властивості. Для розділення компонентів використано магнітну сепарацію в сильному магнітному полі, флотаційне збагачення з добором оптимальних реагентних режимів і гравітаційне розділення продуктів. Показано, що поєднання магнітної сепарації та флотації забезпечує ефективне вилучення залізовмісного продукту з масовою часткою Fe понад 40 %, вуглецевого концентрату з вилученням вуглецю більш як 90 %, а також алюмосилікатних мікросфер з унікальними функціональними властивостями. Отримані продукти можуть бути використані в металургії, енергетиці та виробництві будівельних матеріалів. Орієнтовна економічна оцінка засвідчила високу інвестиційну привабливість запропонованої технології та строк її окупності на рівні 2–3 років.
Посилання
Gollakota A. R., Volli V., Shu C. M. Progressive utilisation prospects of coal fly ash: A review. Science of the Total Environment. 2019. Vol. 672. P. 951–989. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.337
Yadav V. S., Samadder S. R. A circular economy approach for valorisation of coal fly ash: A bibliometric analysis. Journal of Material Cycles and Waste Management. 2021. Vol. 23. P. 1–17. https://doi.org/10.1007/s10163-020-01144-0
Wang L. et al. Circular economy in coal power plants: Waste-to-resource technologies for fly ash. Resources, Conservation and Recycling. 2023. Vol. 188. Art. 106692. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2022.106692
Amran M. et al. Fly ash-based eco-friendly geopolymer concrete: A critical review of the long-term durability properties. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 270. Art. 121857. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121857
Luo Y. et al. Review on the utilization of coal fly ash for the production of glass-ceramics and porous materials. Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 298. Art. 126786. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126786
Nematollahi B. et al. 3D printing of geopolymer based on fly ash: A review. Biomanufacturing Reviews. 2019. Vol. 4, No. 1. P. 1–16. https://doi.org/10.1007/s40898-019-0008-4
Pan J. et al. A review on recovery of rare earth elements from coal fly ash. Waste Management. 2020. Vol. 107. P. 67–80. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.04.012
Franus W. et al. Coal fly ash as a resource for rare earth elements. Environmental Science and Pollution Research. 2020. Vol. 27. P. 36902–36916. https://doi.org/10.1007/s11356-020-09648-0
Teh S. H. et al. Potential use of coal ash in circular economy: A life cycle assessment. Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 172. P. 608–616. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.10.143
Goulart Ribeiro F. et al. Life cycle assessment of geopolymer concrete: A systematic review. Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 64. Art. 106093. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.106093
Kunecki P. et al. Synthesis of zeolites from fly ash for the removal of heavy metals from wastewater. Microporous and Mesoporous Materials. 2018. Vol. 266. P. 57–64. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2018.02.048
Ram L. C., Masto R. E. Fly ash for soil amelioration: A review on the influence of ash blending characteristics on plant growth and toxicity. Journal of Environmental Management. 2014. Vol. 138. P. 6–25. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.12.019
Глуховеря М. Р., Младецький І. К. Розрахунок кількості реагенту-збирача, що подається в пульпу при флотації. Збірник наукових праць НГУ. 2023. № 73. С. 7–15. https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.007
Hlukhoveria M. et al. Beneficiation properties of ash-and-slag dumps. Науковий вісник Національного гірничого університету. 2022. № 1. С. 46–50. https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-1/046
Hlukhoveria M. et al. Improving the technology of extracting coal concentrate from fly ash from thermal power plants. Науковий вісник Національного гірничого університету. 2023. № 4. С. 33–39. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-4/033
Kuźnia M. A. et al. Review of Coal Fly Ash Utilization: Environmental, Energy, and Material Assessment. Energies. 2025. Vol. 18, No. 1. Art. 52. https://doi.org/10.3390/en18010052
Pham T.-H. Fly Ash Processing of Thermal Power Plants and Orientation of Rational Utilization By-products in the Context of Circular Economy. Inżynieria Mineralna. 2025. https://doi.org/10.29227/IM-2025-02-16
Хлопицький О. О. Стан, проблеми та перспективи переробки золошлакових відходів теплоелектростанцій України. ScienceRise. 2014. № 1(1). С. 26–31. https://doi.org/10.15587/2313-8416.2014.28511
Залевська І. В., Блинний Є. В. Оцінювання токсикологічного впливу золошлакових відходів Сумської ТЕЦ на навколишнє середовище. Науковий журнал «Метінвест Політехніки». Серія: Технічні науки. 2025. № 3. https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-3-1
Pavlikov A. M. et al. Ash-slag binders derived from thermal power plant wastes. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708. Art. 012097. https://doi.org/10.1088/1757-899X/708/1/012097
Дерев’янко В. М. та ін. Основні напрямки досліджень із використання золи ТЕС у виробництві будівельних матеріалів. Український журнал будівництва та архітектури. 2025. № 1. https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.220222.38.831
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
