Томские учёные предложили получать промышленные микросферы из стеклобоя

Специалисты Томского государственного архитектурно-строительного университета и Томского политехнического университета предложили перерабатывать стеклобой в лёгкие полые или пористые микросферы. Для этого измельчённое стекло предварительно обрабатывают гидроксидом лития, а затем нагревают с применением газопламенной сфероидизации.

Щелочная активация изменяет приповерхностный слой стекла и позволяет управлять структурой материала при нагреве. По данным исследователей, при высокой концентрации гидроксида лития — 6 М — образуются карбонатные соединения. При последующем нагреве они выделяют газ, благодаря чему частицы приобретают полую или пористую структуру.

Такие микросферы могут применяться как наполнители для композитов, компоненты теплоизоляционных покрытий и сорбенты для очистки воды. Среди других возможных направлений — производство промышленных фильтров и светорассеивающих панелей.

Для отрасли переработки разработка представляет интерес как способ выпуска более сложного и потенциально востребованного продукта из стеклобоя. При этом технология пока находится на стадии исследований: научному коллективу необходимо подобрать состав исходной смеси и режимы обработки, которые обеспечат стабильные характеристики микросфер.

— Сейчас для нас важно перейти от лабораторных экспериментов к отработке стабильных технологических режимов, чтобы производство таких микросфер стало предсказуемым и воспроизводимым в промышленных масштабах, — рассказала профессор научно-образовательного центра Н. М. Кижнера ТПУ Ольга Казьмина.

Исследователи также рассматривают возможность создания небольших производственных линий, в том числе на площадках сортировки отходов. Такой формат в перспективе может сократить необходимость перевозки стеклобоя на крупные перерабатывающие предприятия.

— Газопламенный способ сфероидизации, используемый в наших экспериментах, хорошо масштабируется и может быть реализован на модульных установках производительностью от нескольких килограммов до десятков килограммов готового продукта в час, — отметил доцент кафедры прикладной механики и материаловедения ТГАСУ Валентин Шеховцов.

Следующий этап работы включает изучение свойств пористых микросфер и их способности поглощать различные вещества. Возможные экономические и производственные параметры технологии станут понятнее после отработки режимов и перехода от лабораторных опытов к масштабированию.