Processing of low quality ekibastuz coals ashes and natural diatomites to obtain alumina and foamed glass

Procesamiento de cenizas de carbones ekibastuz de baja calidad y diatomitas naturales para obtener alúmina y vidrio espumado

El análisis de las soluciones tecnológicas para el procesamiento complejo de las cenizas de carbón de Ekibastuz muestra la eficacia de las tecnologías alcalinas complejas. Sin embargo, su principal inconveniente es la necesidad de utilizar grandes volúmenes de soluciones alcalino-silícicas. Esta investigación demuestra la posibilidad de su utilización racional mediante el uso de diatomitas naturales en bruto para obtener vidrio espumado formado y peletizado, ampliamente utilizado en la industria de la construcción como material de aislamiento térmico. Basándose en los datos de la literatura científica y en su propia investigación, los autores sugieren un esquema mejorado de procesamiento complejo de las cenizas de carbón de Ekibastuz.

INTRODUCCIÓN

La República de Kazajstán es uno de los líderes mundiales en extracción y combustión de carbones de baja calidad Ekibastuz para producir energía eléctrica en 14 grandes centrales eléctricas [1].

Los carbones Ekibastuz tienen un alto contenido de cenizas. Sus cenizas contienen minerales como mullita y cuarzo. Las existencias acumuladas de estos residuos tecnológicos en Kazajstán superan los 1.000 millones de toneladas, con un aumento anual de 20 millones de toneladas. Las cenizas contienen aproximadamente un 50% de SiO₂ y un 30% de Al₂O₃ y pueden considerarse una fuente de materia prima para obtener materiales de construcción [2].

Tanto en Kazajstán como en el extranjero se han llevado a cabo numerosas investigaciones y se han propuesto tecnologías complejas sobre el tratamiento sin residuos de las cenizas de carbón de baja calidad. Dichas tecnologías ofrecen métodos ácidos o alcalinos de procesamiento [3, 4].

El más eficaz en el procesamiento complejo de cenizas es el método de Manvelyan, que incluía la lixiviación a presión a alta temperatura de materias primas de alúmina de baja calidad, convirtiendo parcialmente la sílice en una solución alcalina-silícea, lo que lleva a cambiar el índice de sílice de las harinas intermedias [5].

La combinación del método de Manvelyan con la aglomeración permite obtener alúmina y productos químicos y de construcción. Sin embargo, al utilizar este método se obtienen volúmenes significativos de solución alcalino-silícea que requieren transformaciones químicas y volver a introducir álcali en un proceso tecnológico, por ejemplo ер el proceso de caustificación de soluciones alcalino-silíceas con óxido de calcio (cal) para obtener wollastonita utilizada como material de relleno en la producción de papel [6].