Leteći pepeo – od otpadnog materijala do sirovine za dobijanje strateški važnih elemenata Optimizacija metoda ekstrakcije i uticaj na luženje toksičnih i retkih elemenata zemlje iz letećeg pepela uglja – hemometrijski pristup

Apstrakt

Sagorevanjem uglja u termoelektranama u Republici Srbiji svakodnevno se izdvaja velika koliÄina letećeg pepela, kao otpadnog materijala, Ovaj otpad, pored toga Å¡to sadrži zagaÄ‘ujuće materije, kao Å¡to su teÅ¡ki metali i toksiÄni elementi (olovo, arsen, kadmijum, živa), sadrži i retke elemente zemlje i plemenite metale, koji su danas prepoznati kao strateÅ¡ki elementi. U ovom radu predstavljeno je optimizovanje metoda pripreme uzoraka i efekat koji naÄin pripreme ima na ekstrakciju elemenata iz pepela i njihove konaÄne koncentracije. Uzorci letećeg pepela uzorkovani su u termoelektranama Nikola Tesla blokovi A i B. Uzorci su tretirani na viÅ¡e naÄina: digestijom mineralnim kiselinama HNO₃/HF/HCl i digestijom smeÅ¡om kiselina HNO₃/H₂SO₄ uz V₂O₅ kao katalizator, na razliÄitim temperaturama i uz razliÄito vreme digestije. Ekstrahovani elementi odreÄ‘eni su metodom indukovane spregnute plazme sa optiÄkim emisionim detektorom (ICP-OES), dok su elementi retkih zemalja zbog izuzetno niskih koncentracija odreÄ‘eni korišćenjem masenog detektora, ICP-MS. Rezultati ispitivanja pokazali su da naÄin pripreme uzorka, s obzirom na kompleksnost matrice, ima veliki uticaj na dobijene koncentracije izluženih elemenata. Za dizajniranje eksperimenta, optimizaciju procesa i ocenu efikasnosti ekstrakcije primenjen je hemometrijski pristup. Relevantne multivarijacione metode statistiÄke analize (PCA, HCA, ANN) primenjene su kao vrlo koristan alat u obradi ogromnog broja podataka dobijenih eksperimentima u cilju pronalaženja korelacija uzmeÄ‘u retkih i toksiÄnih elemenata i dobijanja korisnih informacija i zakljuÄaka vezanih za iskorišćenje letećeg pepela kao resursa za strateÅ¡ki važne elemente kao i za predikciju budućih istraživanja.