Отходы добычи лития могут быть использованы для укрепления бетона

Автор: Елена
Сегодня, 07:55

Бетон – самый востребованный строительный материал в мире, ежегодно более 25 млрд. тонн бетона уходит на возведение различных сооружений. В целях снижения вредного воздействия производства бетона на окружающую среду исследователи из Южной Австралии нашли способ использовать побочный продукт другого разрушительного процесса – добычи лития – для более прочного и долговечного бетона

Как известно, литий является незаменимым элементом в аккумуляторах для электроники и электромобилей, но процесс его извлечения чрезвычайно негативно сказывается на окружающей среде. Его приходится добывать из месторождений твердых пород, содержащих такие минералы, как сподуменовая руда, что приводит к образованию большого количества отходов.

В частности, при производстве 1 тонны моногидрата гидроксида лития образуется около 7–10 тонн побочного продукта, называемого делитированным β-сподуменом (DβS). Этот продукт относится к категории опасных отходов и его утилизация создаёт дополнительные экологические риски.

Однако, инженеры из Университета Флиндерса обнаружили, что DβS проявляет пуццолановые свойства, то есть вступает в химическую реакцию, повышая прочность и долговечность бетона, делая его менее проницаемым и устойчивым к коррозии. Их исследование показало, что при использовании в качестве связующего при производстве бетона DβS может значительно улучшить механические характеристики и долговечность.

Исследователи фактически заменили летучую золу – отход сжигания угля – при создании геополимерной пасты, которая действует как связующее вещество в бетоне. Замена 25% летучей золы на DβS с использованием оптимального соотношения щелочного активирующего раствора привела к повышению прочности бетона на 34% по сравнению с эквивалентной смесью со 100% летучей золы. Изменение соотношения щелочных активирующих растворов привело к повышению прочности на 74%.

Это показывает, что DβS может способствовать получению бетона, который прочнее обычного бетона, изготовленного с использованием летучей золы. Это достигается за счет более плотной и прочной внутренней структуры бетона после 28 дней твердения. А с другой стороны эта технология позволит сократить промышленные отходы и предотвратить загрязнение почвы и грунтовых вод.

Фотоматериал: newatlas.com