ВЕСТНИК КУЗБАССКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Угольная промышленность на протяжении столетий остается ключевым элементом глобальной энергетической системы, обеспечивая более 35% мирового производства электроэнергии и оставаясь основным источником энергии для промышленности в странах с развивающейся экономикой. Современная промышленность сталкивается с растущими экологическими и ресурсными вызовами, связанными с увеличением объемов техногенных отходов. Одним из наиболее значимых источников таких отходов является углеобогащение - процесс, сопровождающийся образованием больших количеств хвостов, шламов и золошлаковых материалов. Потенциал отходов углеобогащения - источник альтернативного сырья, их исследование выявило присутствие титана в форме оксидов, силикатов и алюмотитанатов. Например, в золах Кузнецкого бассейна (Россия) концентрация TiO₂ достигает 8-12%, что сопоставимо с низкосортными рудами. Однако извлечение титана осложнено его дисперсным распределением и связью с матрицей алюмосиликатов. В данной работе рассматриваются отходы углеобогащения ЦОФ «Березовская». В отходах данной обогатительной фабрики концентрация титана превышает промышленно значимые значения, характерные для угля, и близка к промышленно значимой для получаемой из него золы. Эта высокая концентрация делает извлечение титана из этих отходов не только перспективной, но и экономически привлекательной задачей, особенно в контексте комплексной переработки. Фактически речь идет о переходе от проблемы утилизации отходов к созданию нового, высокорентабельного производства. Как видно из Таблицы 2, содержание соединений титана коррелируется с содержанием железа, следовательно, теоретически для извлечения титана можно использовать способы переработки ильменитовых руд. Титан предложено извлекать из отходов перколяционного выщелачивания, образованных в ходе комплексной переработки отходов углеобогащения с извлечением ценных компонентов. Титан представлен в отходе в виде оксидных форм. Проведены лабораторные исследования, доказывающие эффективность технологии извлечения титана в виде диоксида. Степень извлечения титана по технологии переработки, состоящей из стадий сульфатизирующего обжига, холодного выщелачивания с последующим кипячением раствора и фильтрованием, достигает 99,5%. Содержание диоксида титана в концентрате составляет 7,32%. Высокое содержание элементов помимо титана говорит о присутствии в осадке растворимых двойных сульфатов железа, алюминия и калия. Это свидетельствует о том, что необходимо отработать режимы фильтрования.

Адипинатные полимерные комплексы [M(A·(H2O)4)]n (M = Co2+ (I) и Ni2+ (II), А = адипинат-дианион, (C6H8O4)2-) и [Cu(A)·2H2O]n (III) синтезированы растворением карбонатов переходных металлов в водном растворе адипиновой кислоты в стехиометрических соотношениях. Соединения охарактеризованы с помощью рентгеноструктурного анализа на монокристалле и инфракрасной спектроскопией с Фурье-преобразованием. Кристаллические данные для соединений следующие: I) моноклинная сингония, пространственная группа P21/c(14), a = 4,79(2) Å, b = 9,78 (4) Å, с = 11,70 (5) Å, α = 90,00 °, β = 99,00(10) °, γ = 90,00 °; II) моноклинная сингония, пространственная группа P21/с(14), a = 4,75 (2) Å, b = 9,71 (5) Å, с = 11,67(6) Å, α = 90,00 °, β = 90,01(10) °, γ = 90,00 °; III) триклинная сингония, пространственная группа P 1 (2), a = 3,80(4) Å, b = 4,93(5) Å, с = 11,31(12) Å, α = 85,29(3) °, β = 87,55(3) °, γ = 83,32(3) °. Исследования с помощью инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием определили наличие во всех соединениях кристаллизационной воды. Комплексы I и II представляют собой удлиненные линейные полимеры; звенья Co(H2O)4 и Ni(H2O)4 связаны карбоксильной группой, с любого конца расширенной депротонированной адипиновой кислотой. Атом меди в комплексе III координирован в октаэдрической геометрии с карбоксилатом и молекулой воды. Определены количественные значения растворимости комплексов в воде и качественно установлена химическая устойчивость соединений в некоторых органических растворителях, кислотах и щелочах.