СГТУ и ТГУ: переработка гальваношламов снижает класс опасности

Учёные Саратовского государственного технического университета имени Гагарина (СГТУ) совместно с Тольяттинским государственным университетом (ТГУ) разработали трёхэтапную технологию переработки гальваношламов — опасных отходов 2 класса, образующихся в гальванических цехах машиностроения. По данным пресс-службы Минобрнауки России, технология снижает класс опасности отхода со второго до четвёртого и позволяет извлекать никель, цинк и железо для повторного использования.

Главное: метод включает три стадии: выщелачивание, осаждение гидроксидов металлов и термическую обработку. Комментирует разработку доцент института инженерной и экологической безопасности ТГУ Елена Татаринцева. Технология сейчас готовится к внедрению на промышленных площадках — это лабораторно подтверждённый результат, ещё не серийное промышленное решение.

Что такое гальваношламы и почему это отход 2 класса опасности

Гальваношламы образуются при очистке сточных вод гальванических производств, где на металлические изделия наносят защитные или декоративные покрытия (никелирование, цинкование, хромирование и подобные процессы). Такие шламы концентрируют в себе тяжёлые металлы в высоких, экологически опасных концентрациях, что и обуславливает их отнесение ко 2 классу опасности — категории, требующей особо строгих условий хранения, транспортировки и утилизации по законодательству об отходах.

Куда идут извлечённые металлы

Практическая ценность технологии — не только в снижении класса опасности отхода, но и в конкретных, уже определённых сферах применения извлечённых компонентов. Гидроксид никеля предполагается использовать в производстве никель-железных аккумуляторов с коэффициентом полезного использования 86%. Оксиды железа и цинка могут применяться как пигменты для красок. Отдельное направление — получение магнитных сорбентов нефтепродуктов методом ферритизации шлама: такие сорбенты особенно актуальны для ликвидации нефтяных загрязнений в арктических условиях, где традиционные методы очистки менее эффективны из-за низких температур.

Что означает снижение класса опасности с юридической точки зрения

Перевод отхода со 2 на 4 класс опасности — не только техническое, но и практически значимое регуляторное изменение. Отходы 4 класса опасности подпадают под существенно менее строгие требования к лицензированию, хранению и транспортировке по сравнению со 2 классом: часть административных барьеров, характерных для обращения с высокоопасными отходами, для переработанного продукта формально снимается. Для предприятий, образующих гальваношламы, это потенциально означает экологический эффект вместе с ощутимым снижением регуляторной нагрузки на дальнейшее обращение с переработанным материалом.

На какой стадии разработка сейчас

Важная оговорка: по доступным данным, технология находится на этапе подготовки к внедрению на промышленных площадках — то есть лабораторные и опытные результаты уже получены и подтверждены, но серийного промышленного тиражирования на данный момент нет. Предприятиям, образующим гальваношламы, пока рано рассчитывать на готовое коммерческое решение под ключ: разработку стоит отслеживать как перспективное направление, но не как уже доступную альтернативу действующим методам обращения с отходами гальванического производства.

Почему разработка ведётся сразу двумя вузами из разных городов

Кооперация Саратовского технического университета и Тольяттинского государственного университета в этом проекте показательна: гальваническое производство сосредоточено на предприятиях машиностроения и автопрома, которые в Поволжье представлены сразу в нескольких промышленных центрах, включая Тольятти с его развитой автомобильной отраслью. Совместная работа двух вузов из разных, но территориально близких промышленных городов региона позволяет объединить научную экспертизу одного центра с прикладной близостью к реальным производственным площадкам другого, где можно апробировать технологию на подлинных отходах конкретных предприятий, а не на синтетических лабораторных образцах.

Для регионального машиностроения такая связка науки и производства в перспективе может означать более быстрый переход от лабораторного результата к промышленному внедрению именно потому, что разработчики изначально ориентируются на реальную сырьевую базу гальванических цехов Поволжья, а не на абстрактную модель отхода.

Что делать предприятиям с гальваническими цехами уже сейчас

• Продолжать выполнять действующие требования 89-ФЗ к отходам 2 класса опасности — снижение класса опасности через новую технологию пока не является доступной серийной опцией.
• Отслеживать публикации СГТУ и ТГУ о переходе разработки к пилотному промышленному внедрению — это может открыть новый канал для утилизации гальваношламов в перспективе.
• Проверять действующих утилизаторов гальваношламов на наличие лицензии для отходов 2 класса опасности и включение в профильные реестры.
• Для предприятий с крупными объёмами гальванического производства — рассмотреть возможность прямого контакта с разработчиками для оценки перспектив пилотного внедрения технологии на собственной площадке.

Компаниям, у которых образуются гальваношламы или другие отходы 2 класса опасности, стоит получить консультацию по действующим требованиям лицензирования и выбору утилизаторов — до появления серийных решений на основе новых технологий переработки регуляторные обязательства остаются прежними.

Что происходит на каждом из трёх этапов переработки

Первый этап, выщелачивание, переводит металлы из твёрдой матрицы шлама в жидкий раствор с помощью подходящего реагента — это стандартный приём гидрометаллургии, позволяющий отделить целевые компоненты от инертной части отхода. На втором этапе из полученного раствора последовательно осаждают гидроксиды никеля, цинка и железа: разные металлы осаждаются при разных значениях кислотности раствора, что даёт возможность разделить их между собой, а не получить единую смешанную массу. Третий этап, термическая обработка, переводит полученные гидроксиды в более стабильные и пригодные для дальнейшего промышленного использования формы — оксиды металлов.

Такая последовательность важна тем, что каждый металл на выходе получается в виде отдельного, применимого в своей отрасли продукта, а не смешанного концентрата, который потребовал бы дополнительной очистки перед использованием. Именно поэтому у гидроксида никеля, оксидов железа и цинка в разработке названы разные, конкретные сферы применения, а не единое обобщённое «вторичное сырьё».

Источники

• Наука Mail: разработка учёных СГТУ и ТГУ по переработке гальваношламов, со ссылкой на пресс-службу Минобрнауки России.