Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, РФ

Карапетян К. Г., зав. кафедрой, д-р техн. наук, доцент, Karapetyan_KG@pers.spmi.ru

Дорош И. В., аспирант, inna.doroshV@yandex.ru

Згонник П. В., доцент, канд. хим. наук, доцент, zgonnik@spmi.ru

Рассмотрены стеклообразные фосфатные удобрения (СФУ) как основной компонент для получения пористых сорбционных материалов (фосфатных носителей) для очистки загрязненных территорий от нефти и нефтепродуктов. Технология получения таких носителей аналогична технологии получения пеностекол, однако имеет свои особенности, в частности, при подборе вспенивателей. Проанализировано более 13 вспенивателей, из которых выбраны три — нитроаммофоска (НАФ), кальциевая селитра и мел. Для дальнейших экспериментов была использована нитроаммофоска. Эффективность очистки фосфатных носителей СФУ+ НАФ составляет 93 % при высокой концентрации загрязнения. Их активация позволит повысить эффективность до 99 % без необходимости сбора отработанного материала ввиду его способности к биоразложению. Выбор того или иного носителя для очистки различных загрязненных поверхностей был основан на морфологических характеристиках и значениях механической прочности на истирание, что подтверждается оценкой эффективности активированных носителей в экспериментальных условиях, исследованиями кинетики нефтепоглощения и изучением рельефа поверхности с помощью сканирующей электронной микроскопии.

Авторы выражают благодарность коллективу Научного центра проблем переработки минеральных и техногенных ресурсов за вклад в проведение экспериментальных исследований по разработке и изучению свойств рецептурных составов фосфатных носителей.

1. Gendler S. G., Stepantsova A. Yu., Popov M. M. Justification on the safe exploitation of closed coal warehouse by gas factor. Zapiski Gornogo Instituta. 2025. Vol. 272. pp. 72-82.
2. Kornev A. V., Spitsyn A. A., Zaimentseva L. A., Zubko M. V. Research of the physico-chemical properties of hydrogel as a means of dust-explosion protection and dust reduction in coal mines. Gornyi Informatsionno-analiticheskiy Byulleten'. 2023. No. 9–1. pp. 180–198.
3. Cherepovitsyna A., Sheveleva N., Riadinskaia A., Danilin K. Decarbonization measures: A real effect or just a declaration? An assessment of oil and gas companies’ progress towards carbon neutrality. Energies. 2023. Vol. 16, No.18. DOI: 10.3390/en16083575
4. Kosolapova S. M., Efimov I., Grai K. M., Pyagay I. N., Rudko V. A. Liquid-liquid equilibrium of FAEs–glycerol phase–ethanol in the ethanol regeneration and FAE separation stage. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2024. Vol. 703, Pt. 2. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2024.135412
5. Pelevin A. E. Iron ore beneficiation technologies in Russia and ways to improve their efficiency. Zapiski Gornogo Instituta. 2022. Vol. 256. pp. 579–592.
6. Bolshunov A. V., Vasilev D. A., Dmitriev A. N., Ignatev S. A., Kadochnikov V. G., Krikun N. S., Serbin D. V., Shadrin V. S. Results of complex experimental studies at Vostok station in Antarctica. Zapiski Gornogo Instituta. 2023. Vol. 263. pp. 724–741.
7. Trushko V. L., Utkov V. A., Bazhin V. Yu. Topicality and possibilities for complete processing of red mud of aluminous production. Zapiski Gornogo Instituta. 2017. Vol. 227. pp. 547–553.
8. Litvinova T. E., Tsareva A. A., Poltoratskaya M. E., Rudko V. A. The mechanism and thermodynamics of ethyl alcohol sorption process on activated petroleum coke. Zapiski Gornogo Instituta. 2024. Vol. 268. pp. 625–636.
9. Ryszko U., Rusek P., Kołodyńska D. Quality of phosphate rocks from various deposits used in wet phosphoric acid and P-fertilizer production. Materials. 2023. Vol. 16, No. 2. DOI: 10.3390/ma16020793
10. Denisova O. V., Karapetyan K. G., Shakhparonova T. S. Comprehensive processing of phosphate ores into new types of fused fertilizers. Obogashchenie Rud. 2024. No. 3. pp. 35–41.
11. Kogan V. E., Sobianina D. O., Zgonnik P. V., Shakhparonova T. S., Suvorova Z. V. The physicochemical bases of oil and oil products absorption by glassy sorbents. Rasayan Journal of Chemistry. 2021. No. 14. pp. 2006–2016.
12. Cheremisina O. V., Gorbacheva A. A., Balandinsky D. A., Luo Yinzhou, Ponomareva M. A. Synergistic effect of
a mixture of ethoxyphosphoric esters and sodium oleate in aqueous solutions. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2024. Vol. 685. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2024.133314
13. Zubkova O. S., Kuchin V. N., Toropchina M. A., Ivkin A. S. Potential application of saponite clay for production of drilling fluids. International Journal of Engineering. 2024. Vol. 37, No. 11. pp. 2142–2149.
14. Fedeli R., Alexandrov D., Celletti S., Nafikova E., Loppi S. Biochar improves the performance of Avena sativa
L. grown in gasoline-polluted soils. Environmental Science and Pollution Research. 2023. Vol. 30, No. 11. pp. 28791–28802.
15. Pospekhov G. B., Norova L. P., Izotova V. A. Comparing the methods of grain size analysis of gypsum-containing sulfuric acid wastes neutralized with limestone. Ustoychivoye Razvitie Gornykh Territoriy. 2024. Vol. 16, No. 4. pp. 1729–1742.
16. Petkova A. P., Gorbatyuk S. M., Sharafutdinova G. R., Nagovitsyn V. A. Selection of materials and technologies for the electrochemical synthesis of sodium ferrate. Metallurgist. 2024. Vol. 68. pp. 449–459.
17. Ionova N. N., Akhtyamov R. G. Sorption soil purification from oil pollution. Security issues (Security–2021): Proc. of the III International scientific and practical conference. 2021. Vol. 2. pp. 140-145.
18. KSU has developed a multifunctional fertilizer for polluted soils. URL: https://nauka.tass.ru/nauka/20939239?utm_source=google.com&utm_medium=organic&utm_campaign=google.com&utm_referrer=google.com (accessed: 09.06.2025).
19. Chirkova V. S., Sobgaida N. A., Rzazade F. A. Sorbents based on waste from the agro-industrial complex for wastewater treatment. Vestnik Kazanskogo Tekhnologicheskogo Universiteta. 2015. Vol. 18, No. 20. pp. 263–266.
20. Mudruk N., Maslova M. The effect of sorbent composition on sorption properties of materials based on Ti-Ca-Mg phosphates. International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24, No. 9. DOI: 10.3390/ijms24097903
21. Goltsman B. M., Yatsenko E. A. Synthesis and foaming of phosphate glass matrices for complex microfertilizers. Teoreticheskie Osnovy Khimicheskoy Tekhnologii. 2021. Vol. 55, No. 1. pp. 116–125.
22. Novikov Yu. V., Yatsenko E. A. Study of synthesis processes of foamed glass phosphate fertilizers. Izvestiya Vuzov. Severo-Kavkazskiy Region. 2024. No. 4. pp. 100–106.
23. Pat. 2206552 Russian Federation.
24. Belik E. S. Intensification of the process of bioremediation of oil-contaminated soils through the use of a biosorbent based on excess sludge carbonysate. Abstract of the diss. for the degree of Candidate of Engineering Sciences. Perm′, 2014. 167 p.
25. Silva L. D., Puosso F. C., Soares V. O., Filho O. P., Sabino Simone do R. F., Serbena F. C., Crovace M. C., Zanotto E. D. Two-step sinter-crystallization of K2O–CaO–P2O5–SiO2 (45S5-K) bioactive glass. Ceramics International. 2021. Vol. 47, No. 13. pp.18720–18731.
26. Essien E. R., Nwude D. O., Okolie V. E., Adams L. A. Bioactive SiO2-K2O-CaO-P2O5 glass-ceramic scaffold prepared using polyurethane foam template. Cerâmica. 2023. Vol. 69. pp. 30–38.
27. Kogan V. E. Inorganic and organic vitreous foam materials and prospect of environmental cleaning from oil and oil products pollutions. Zapiski Gornogo Instituta. 2016. Vol. 218. pp. 331–338.