Buy (625 RUB)
Generate QR code
Open Access
Subscription or Fee Access
Prospects for Recovery of Ash and Slag Waste
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2026-6-40-47
Abstract
The conditions for extracting valuable elements (recovery) from ash and slag waste are analysed. Methods of preliminary treatment of ash and slag wastes and chemical reactions affecting the quality of target products and efficiency of extraction of aluminum and silicon compounds are considered. It is noted that a key role in the transformations belongs to the thermodynamically stable mullite phase (aluminosilicate). Reactions of mullite destruction are systematized according to conditions and reagents (hydrometallurgy, fluorination, sintering). A conclusion was drawn regarding the feasibility of industrial implementation of the most effective roasting and hydrometallurgical approaches, as well as the directions for further research into the efficiency of chemical reagents.
About the Author
T. N. Vdovina
Omsk State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Economics), Associate Professor
References
1. Об утверждении Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2050 года. Распоряжение Правительства РФ от 12.04.2025 № 908-р. [Электронный ресурс]. ИС "КонсультантПлюс".
2. Круглый стол Комитета Госдумы по энергетике "Законодательное регулирование вовлечения золошлаковых отходов в хозяйственный оборот" 28 марта 2024 г. [Электронный ресурс]. URL: https://kodeks.ru/news/ read/kruglyi-stol-komiteta-gosdumypo-energetike-zakonodatelnoe-regulirovanie-vovleceniiazoloslakovyx-otxodov-v-xoziaistvennyi-oborot (дата обращения 13.08.2025).
3. Пичугин Е.А. Аналитический обзор накопленного в Российской Федерации опыта вовлечения в хозяйственный оборот золошлаковых отходов теплоэлектростанций. Проблемы региональной экологии, 2019. С. 77—87. DOI: 10.24411/1728-323X-2019-14077.
4. Золотова И.Ю. Бенчмаркинг зарубежного опыта утилизации продуктов сжигания твердого топлива угольных ТЭС. Инновации и инвестиции. 2020. № 7. С. 123—128. [Электронный ресурс]. URL: cyberleninka.ru/article/n/benchmarking-zarubezhnogo-opyta-utilizatsii-produktov-szhiganiya-tverdogo-topliva-ugolnyhtes/viewer (дата обращения 02.08.2025).
5. Vafaeva K.H., Shinkareva M. Overview of the world experience in using fly ash as a secondary resource and features of its application in the Russian Federation. AlfaBuild. 2023. 26. Article No 2604. doi: 10.57728/ALF.26.4. [Электронный ресурс]. URL: https://alfabuild.spbstu.ru/userfiles/files/AlfaBuild/Alfa-Build_2023_26/2604.pdf
6. (дата обращения 03.08.2025).
7. Gollakota A.R.K., Volli V., Shu C.-M. Progressive utilization prospects of coal fly ash: a review. Sci. Total. Environ. 2019. V. 672. P. 951—989. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.03.337.
8. Yao Z.T., Xia M.S., Sarker P.K., Chen T. A review of the alumina recovery from coal fly ash, with a focus in China. Fuel. 2014. V. 120. P. 74—85. doi:10.1016/j.fuel.2013.12.003.
9. Делицын Л.М., Кулумбегов Р.В., Попель О.С., Борисов Ю.А., Гаджиев Ш.А. Переработка золошлаковых отходов угольных электростанций и извлечение из них промышленной продукции (обзор). Теплоэнергетика. 2025. № 3. С. 39—58.
10. Valeev D., Shoppert A., Li F. An H3O-alunite method for production of smelter grade alumina from an ammonium alum solution after high-pressure acid leaching of coal fly ash. Journal of Cleaner Production. 2024. Vol. 481. 25 November. 144167. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.144167.
11. Информационно-аналитический материал к "Круглому столу" на тему "О реализации комплексного плана по повышению объёмов утилизации золошлаковых отходов V класса опасности" [Электронный ресурс]. URL: http://council.gov.ru/media/files/0OsRuoA9IZijbscIxvMhB2y1xxAhZQH4.pdf (дата обращения
12. 08.2025).
13. РД 153-34.1-02.203-99. Методика расчета компонентного состава ЗШО ТЭС. Утв. Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 29.12.1999.
14. Павлов В.Ф., Шабанов В.Ф. Исследование процессов получения обезжелезенного сырья из золошлаковых отходов от сжигания бурых углей КАТЭК. Химия в интересах устойчивого развития. 2019. № 27. С. 381—386.
15. Панков П.П., Бесполитов Д.В., Шаванов Н.Д., Коновалова Н.А. Изучение состава, свойств и структурных особенностей золошлаковых смесей с целью их утилизации в составах композиционных материалов строительного назначения. Экология и промышленность России. 2025. Т. 29. № 12. С. 22—27.
16. Bengen Gong, Chong Tian, Yongchun Zhaoc, Yan Yang, Jun Wu, Wenju Li, Xiang Wang, Xiaoxiang Chen, Junying Zh. Occurrence and transformation behaviour of silicon-bearing minerals during high silicon coal combustion from Yunnan Province, China. Fuel. 2024. 358.130116. P. 1—16. https://doi.org/10/1016/j.fuel.130116.
17. Method of reducing silica and alumina from volatile coal ash. RU2389682C2. 2007. МПК С01В 33/12, С01В 33/32, C01F 7/02, С04В 7/26, С01В 33/00, C01F 7/00. Заявка: 2007144573/15 от 16.08.2007. Опубл. 20.05.2010. Бюл. № 14. Заявитель: ПИНГСХУО ИНДАСТРИАЛ ЛТД. (CN). Квин Цзиныуо, Гу Сонгквинг. Патентообладатель: ПИНГСХУО ИНДАСТРИАЛ. [Электронный ресурс]. URL: https://patents.google.com/patent/RU2389682C2/en (дата обращения 17.01.2026).
18. Кузьмина Т.И. Эколого-экономическая эффективность использования твердых угольных отходов (угольной золы) при производстве глинозема - сырья алюминиевой промышленности. Международный научно-исследовательский журнал. Екатеринбург. 2015. № 7(38). Ч. 3. С. 54—56.
19. Повышение магнитных свойств золошлаковых отходов энергетики с использованием СВЧ-излучения. С.И. Иванников, А.В. Таскин, О.И. Елкин, О.С. Данилов. Комплексное использование потенциала каменных и бурых углей и создание комбинированных экологически безопасных технологи их освоения. Матер. Всерос. науч. конференции, Благовещенск, Царское слово, 2017. С. 138—141.
20. Чантурия В.А., Миненко В.Г., Самусев А.Л. и др. Влияние энергетических воздействий на эффективность выщелачивания редкоземельных элементов из золошлаковых отходов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. СО РАН. 2022. № 2. С. 116—127.
21. Method for restoring silica after aluminum from fly coal ash. RU2007144573A. 2007. Квин Цзиньгуо (CN), Гу Сонгквинг (CN). Заявл. 16.08.2007. Опубл. 20.05.2010. Бюл. № 21. Патентообладатель: ПИНГСХУО ИНДАСТРИАЛ. [Электронный ресурс]. URL: https://patents.google.com/patent/RU2007144573A/ru (дата обращения 20.01.2026).
22. Yin B., Kang T., Kang J., Chen Y. Analysis of active ionleaching behavior and the reaction mechanism during alkali activation of low-calcium fly ash. International Journal of Concrete Structures and Materials. 2018. 12.50. P. 1—13. https://doi.org/10.1186/s40069-018-0282-3.
23. Зиновеев Д.В., Дюбанов В.Г., Делицын Л.М., Кулумбегов Р.В. Переработка золы тепловых электростанций с извлечением железа и алюминия. Успехи химии и химической технологии. 2022. Т. 36. № 13. С. 135—137.
24. Пат. № 2436855 С1 РФ, 20.12.2011. Способ извлечения алюминия и железа из золошлаковых отходов. Александрова Т.Н., Прохоров К.В. Заявл. 01.11.2010. Опубл. 20.12.2011. Бюл. № 35.
25. Valeev D., Shoppert A., Pankratov D., Cui J., Li F. Valorization of mullite-type coal fly ash via high-pressure NH4HSO4-H2SO4 leaching and selective iron (III) recovery by chelating resin. Separation and Purification Technology. V. 378. Patr 1. 22 December 2025. 134521. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.134521.
26. Shoppert A., Valeev D., Loginova I. Kinetics of Aluminum and Scandium Extraction from Desilicated Coal Fly Ash by High-Pressure HCl Leaching. Metals. 2023. V.13 (12). P. 1994. https://doi.org/10.3390/met13121994.
27. Пат. РФ № 2529901 C2. Способ переработки золошлаковых материалов угольных электростанций. Делицын Л.М., Власов А.С., Рябов Ю.В. Заявл. 10.08.2012. Опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28.
28. Пат. РФ № 2502568 C2. Способ комплексной переработки золы от сжигания углей. Борбат В.Ф., Адеева Л.Н., Борисов В.А., Шевцов В.Р. Заявл. 20.02.2012. Опубл. 27.12.2013. Бюл. № 36.
29. Пат. РФ № 2363742 С1. Способ выделения ценных компонентов из угольных золошлаков. Дьяченко А.Н., Крайденко Р.И. Заявл. 22.02.2018. Опубл. 10.08.2009. Бюл. № 22.
30. Пат. РФ № 2694937 С1. Способ получения оксидов кремния, алюминия и железа при комплексной безотходной переработки из золошлаковых материалов. Тертышный И.Г., Булин Д.Д. Заявл. 18.01.2018. Опубл. 18.07.2019. Бюл. № 20.
31. Пат. РФ № 2605987 С1. Способ комплексной переработки золы от сжигания углей. Логинова И.В., Чайкин Л.И. Шопперт А.А., Трубецкой С.В. Заявл. 20.07.2015. Опубл. 10.01.2017. Бюл. № 1.
32. Досмухамедов Н.К., Каплан В.А., Даруеш Г.С. Инновационная технология комплексной переработки золы от сжигания угля. Уголь. 2020. № 1. С. 58—63. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-1-58-63.
33. Xiaoying Li, Bo Hu, Nengsheng Liu, Xueqing Liu, Chengwei Liu, Xintao He, Sufang He. Extraction of alumina from high-alumina fly ash by ammonium sulfate: roasting kinetics and mechanism. Royal Society of Chemistry Advances. 2022. V. 12. Р. 33229—33238. DOI: 10.1039/D2RA06658K.
34. Qingsheng L., Chunming Z., Hui F., Jilai X. High purity alumina powders extracted from aluminum dross by the calcining-leaching process. Light Metals. 2011. P. 197—200.
35. Исследование возможности получения карбида кремния из золошлаковых отходов: влияние углеродного восстановителя. Т.Н. Вдовина, Л.О. Штриплинг, Л.Г. Пинаева, А.С. Носков. Кремний-2024. Тез. докл. XV Конф. по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе. Иркутск, 15—20 июля 2024 года. Иркутск, Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2024. С. 21. EDN HFOGNA.
36. Производство глинозема из золошлаков ТЭС Тогто. [Электронный ресурс]. URL: https://arvis.online/materials/cases/proizvodstvo-glinozema-iz-zoloshlakov-tes-togto/ (дата обращения 03.08.2026).
37. Д. Харрис. Утилизация летучей золы в Китае. Материалы V конференции "Золошлаки ТЭС: удаление, транспорт, переработка, складирование", Москва, 24—25 апреля 2014 г. М., Полиграфический центр МЭИ, 2014. С. 36—40.
38. Sibanda V. et al. Towards the utilization of fly ash as a feedstock for smelter grade alumina production: a review of the developments. Journal of Sustainable Metallurgy. 2016. Vol. 2. No. 2 P. 167—184.
39. Распоряжение Правительства РФ от 25.01.2018 № 84-р "Об утверждении Стратегии развития промышленности по обработке, утилизации и обеззараживанию отходов до 2030 года". [Электронный ресурс]. ИС "Консультант Плюс" (дата обращения 10.03.2026).
40. Распоряжение Правительства РФ от 15.06.2022 № 1557-р "Об утверждении комплексного плана по повышению объемов утилизации золошлаковых отходов V класса опасности". [Электронный ресурс]. ИС "Консультант Плюс" (дата обращения 10.03.2026).
Review
For citations:
Vdovina T.N. Prospects for Recovery of Ash and Slag Waste. Ecology and Industry of Russia. 2026;30(6):40-47. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2026-6-40-47
Views:
29
JATS XML
Email this article 