Терриконники содержат в себе такие породы как: аргиллиты, алевролиты, песчаники и  остатки каменного угля. Во время взаимодействия этих образований с атмосферными водами и газами происходит активация угля, и он самовозгорается. В течение десятилетий терриконы горят, выделяя огромное количество токсичных газов. Такие возгорания опасны как для жизнедеятельности человека, так и для природы.

Светланой Китаевой вместе с научным руководителем доцентом Борисом Талпа были отобраны и исследованы характерные породы терриконника шахты Майская (Ростовская область). В результате проведенных исследований установлено, что после дробления и рассева образцов на стандартные фракции образуется довольно прочный и морозостойкий щебень вишнево-красного цвета. Отсев щебня после дополнительного помола до размеров частиц менее 0,01мм представляет собой порошок такого же цвета, но более насыщенный в цветовом отношении (железо окисный пигмент).

- Полученный нами порошок можно использовать в качестве железо окисного пигмента при производстве тротуарной плитки, лицевого кирпича, фасадных светоустойчивых красок, других строительных материалов, и в результате получать высококачественную, экологически чистую и экономически выгодную продукцию. Данная технология может представлять интерес для экологически ориентированных предприятий, имеющих дело с подобными видами отходов, - рассказывает Светлана.

Кроме того,  ученые ЮФУ с помощью электронного микроскопа и микроанализатора VEGA II LMU в образцах пород, собранных с вышеупомянутого терриконника, впервые установили высокие содержания железа, титана, свинца, алюминия, никеля и стронция, как в металлической форме, так и в виде окислов. Получается, что извлеченные компоненты также могут быть целенаправленно использованы в промышленности для получения черных, цветных и легких металлов.

Помимо техногенных пород угольного ряда Светланой Китаевой и Борисом Талпа были исследованы вскрышные карбонатные породы месторождений песка на территории Ростовской области. Итогом исследования научного тандема стало новая технология производства гиперпрессованного кирпича. В качестве исходных сырьевых материалов для производства рядового и лицевого гиперпрессованного кирпича предлагается использовать портландцемент марки 500 и известняки-ракушечники (нижний слой) вскрыши месторождений строительных песков района Новочеркасска, а также пигменты  и воду.

- Мы предлагаем использование пигментов на основе горелых пород террикоников. Таким образом, производим продукт на 90 % из отходов, что представляется экономически целесообразно. Экспериментальные работы проводились в лаборатории “Технологической минералогии и новых видов минерального сырья” института наук о Земле Южного федерального университета. Рекомендуемая технология примечательна тем, что позволяет изготавливать облицовочные материалы (кирпичи, тротуарную плитку) без обжига, без вибраций и клеев, только посредством сжатия прессованной массы из мелко перемолотых отходов, с добавлением небольшого количества цемента, пигмента и воды, - рассказывает Светлана.

По словам студентки, эффективность изготовления такого типа кирпича определяется следующими показателями:

- организация производства в непосредственной близости нахождения основного сырья;

- экологически чистая технология;

- использование промышленных отходов, не пригодных для повторного применения;

- отсутствие обжига изделий и необходимости иметь дорогостоящие печи;

- возможность изготовления кирпича с разными цветовыми оттенками;

- высокая прочность и эрозионная устойчивость;

- точность и строгость геометрических форм;

- подверженность механической обработке (тесаный кирпич);

- возможность производства элементов «дикого камня».

В Ростове в июне этого года студентка Светлана Китаева предложила этот инновационный способ утилизации угольных отходов и технологию производства гиперпрессованного кирпича на круглом столе, посвященном государственной политике в сфере экологической безопасности на предприятиях нашей области. Мероприятие было организовано Союзом работодателей Ростовской области. Представители организации заинтересовались разработками ученых Южного федерального университета и выразили надежду на плодотворное сотрудничество с университетом в дальнейшем.

Материал подготовила сотрудник лаборатории «Центр общественных коммуникаций» Александра Мокина