Вопросы извлечения борной кислоты из сепарата геотермального теплоносителя Паужетской ГеоЭС

Abstract

Современным возобновляемым источником электрической энергии является геотермальная энергетика. Геотермальные теплоносители рассматривают не только как источники электрической и тепловой энергии, но и как источники химических соединений. При разработке и эксплуатации геотермальных электростанций большое внимание следует уделять экологии прилегающих территорий. В результате эксплуатации геотермальных станций формируются сточные воды, которые полностью или частично сбрасываются на прилегающие к месторождению территории, а также в водные объекты. В частности, такими загрязнителями являются соединения бора, концентрация которых в геотермальных водах имеет широкий диапазон от менее 10 до более 500 мг/л в пересчете на борную кислоту. Актуальность рассматриваемой темы обусловлена тем, что извлечение химических соединений из геотермальных теплоносителей наряду с выработкой электроэнергии позволяет осуществить комплексное использование минеральных природных ресурсов. Целью настоящей работы является обзор методов извлечения соединений бора из гидроминерального сырья за последние годы и обновление данных по составу сепарата геотермального теплоносителя Паужетской ГеоЭС. Результаты и выводы. При сбросе сепарата геотермального теплоносителя Паужетской ГеоЭС загрязнению соединениями бора подвержен ручей Быстрый и река Паужетка. Сепарат Паужетской ГеоЭС содержит до 200 мг/л по борной кислоте. Для предотвращения техногенного воздействия на водные объекты, имеющие рыбохозяйственное значение, необходима переработка сепарата с доведением содержания нормируемых компонентов до уровня ПДК. Наиболее распространенными методами переработки борсодержащих растворов являются электрохимические и сорбционные методы с применением ионообменных смол, мембран и селективных к бору сорбентов. Из неорганических сорбентов отмечены природный и модифицированный цеолит Ягоднинского месторождения Камчатского края, криогранулированный гидроксид циркония, модифицированная пемза

Geothermal energy is one of the modern renewable sources of electrical energy. Geothermal heat carriers are considered not only as sources of electrical and thermal energy, but also as sources of chemical compounds. In developing and operating geothermal power plants, great attention should be paid to the ecology of the surrounding areas. The exploitation of geothermal plants results in the formation of wastewater, which is fully or partially discharged into the territories adjacent to the geothermal field, as well as into water bodies. In particular, such contaminants are boron compounds, the concentration of which in geothermal waters has a wide range from less than 10 to more than 500 mg/l in terms of boric acid. Relevance. The recovery of chemical compounds from geothermal heat carriers along with the generation of electricity allows for the complex utilisation of mineral natural resources. Aim. To review the methods of recovery of boron compounds from hydro-mineral raw materials in recent years and to update the data on the composition of the Pauzhetskaya GeoPP geothermal heat carrier separate. Results and conclusions. In the process of discharging the Pauzhetskaya GeoPP geothermal heat carrier separate, the Bystry brook and the Pauzhetka river are exposed to boron compounds pollution. The Pauzhetskaya GeoPP separate contains up to 200 mg/l of boric acid. In order to prevent technogenic impact on water bodies of fishery importance, it is necessary to process the separate in order to adjust the content of regulated components to the level of maximum allowable concentrations. The most widespread methods of boron-containing solutions processing are electrochemical and sorption methods using ion-exchange resins, membranes and boron-selective sorbents. The most common inorganic sorbents are natural and modified zeolite of the Yagodninskoe deposit of the Kamchatka region, cryo-granulated zirconium hydroxide and modified pumice