АРХАНГЕЛЬСК, 25 ноября. /ТАСС/. Ученые научно-образовательного центра (НОЦ) "Российская Арктика" в Архангельске разработали строительный материал из отходов, которые образуются при добыче алмазов, рассказала ТАСС доцент кафедры композиционных материалов и строительной экологии Высшей инженерной школы Северного Арктического федерального университета (САФУ) Мария Фролова. Во вскрышных породах содержится минерал сапонит, который можно использовать для производства бетона.
"В процессе обогащения кимберлитовых руд, на производстве при получении алмазов в нашей алмазоносной провинции образуется большое количество вскрышных пород. И эти вскрышные породы находятся в обводненном состоянии. В наших лабораториях разработаны прототипы мелкозернистого бетона и композиционных, и изоляционных материалов, и даже керамическая плитка, - сказала Фролова. - Составы запатентованы, начинается этап практической реализации наших наработок".
Добыча алмазов в Архангельской области ведется карьерным способом. После обработки породы в хвостохранилище - это огромный пруд - поступает вода, в которой находятся глинистые частицы. Они не оседают, и повторно использовать эту воду нельзя. Ежегодно образуется несколько миллионов тонн таких отходов. Объемы хвостохранилищ ограничены, увеличить их нельзя, потому что вокруг месторождений много водоемов, куда может попасть загрязненная вода.
Специалисты САФУ работают совместно с компанией "Севералмаз", которая разрабатывает крупнейшее в Европе алмазное месторождение им. М. В. Ломоносова под Архангельском. "И давно стоит вопрос, чтобы разработать и применить схему очистки этой сточной воды, чтобы ее можно было, во-первых, использовать на производстве, во-вторых, снижать техногенную нагрузку на окружающую природную среду. Речь о разработке специального технологического метода, который позволяет осветлять воду, выделять ценное сырье - сапонит", - пояснила собеседница агентства.
Основа - сапонит
Сапонит - это глинистый минерал, который обладает свойствами сорбента. Подобно активированному углю, он способен впитывать влагу, а также другие вещества. Ученые САФУ открыли у него уникальные свойства, которые позволяют делать так называемые умные материалы. Сапонит в определенный момент впитывает воду, а затем при изменении внешних условий он эту воду отдает. "А для производства бетона и каких-то композиционных строительных материалов водо-цементное отношение - одна из самых важных характеристик. Поэтому, используя сапонит, мы сокращаем нагрузку на окружающую среду и создаем новые строительные материалы", - добавила исследовательница.
В строительстве сапонит может использоваться как сырье для производства керамических и конструкционно-теплоизоляционных материалов, теплоизоляционных матов, в качестве добавок в бетон, при этом сокращается расход цемента.
Ученые разработали и запатентовали состав бетона с повышенной морозоустойчивостью, который можно использовать в условиях Арктики. Материалы на основе сапонита можно использовать в строительстве зданий и сооружений, применять для приготовления ремонтных растворов, которые будут эффективны в условиях повышенной влажности и резких перепадов температур. "Вся технология разработана, мы ведем переговоры с "Севералмазом", и я надеюсь, что в перспективе мы разработаем технологическую линию по выделению и дальнейшему использованию. Они в этом заинтересованы, и мы тоже. Это тот уникальный случай, когда встретились производство и научники, - отметила Фролова. - Мы рассчитываем экономический эффект и капитальные вложения, заявки и обоснования на федеральные субсидии мы уже направили, ждем результаты".
Т.к. сапонит является сорбентом, на его основе могут быть разработаны добавки, являющиеся активаторами лечебных свойств различных медицинских препаратов. Кроме того, на протяжении нескольких лет успешно ведутся исследования по использованию сапонита в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Например, доказано, что при использовании сапонита повышается урожайность картофеля и некоторых других агрокультур.
НОЦ "Российская Арктика"
В декабре 2020 года правительство РФ поддержало создание НОЦ "Российская Арктика". В его работе участвуют Архангельская и Мурманская области, а также Ненецкий автономный округ. НОЦ нацелен на реализацию новых технологических проектов, внедрение новых материалов и технологий, а также проведение исследований, обеспечивающих конкурентоспособность и мировой уровень исследований и разработок. Кроме того, в задачи центра входит подготовка кадров для решения крупных научно-технологических задач региона в интересах промышленности и экономики российской Арктики.