Введение. Россия – один из самых крупных потребителей угля в мире [1]. Это связано с тем, что в условиях холодного климата необходимо обеспечивать надежный энергетический баланс страны. Частично энергетический потенциал страны обеспечивается за счет эксплуатации тепловых электростанций, которые вырабатывают тепловую и электрическую энергию путем сжигания твердых видов топлива, в основном каменного угля добываемого на территории страны. Существует различные типы тепловых электростанций, отличающиеся способом сжигания твердого топлива [2]. Современные ТЭС сжигание твердого топлива осуществляют в измельченном до пылевидного состояния в камерных топках. Неотъемлемой частью этого процесса является образование отходов в виде золы и золошлаковой смеси.В настоящее время, в отвалах ТЭС России собралось около 1,4 млрд. т. золошлаковых отходов (ЗШО) и с каждым годом это количество пополняется 26,6 млн. т новых отходов. И только18 % от общего объема образующихся отходов утилизируется в различных отраслях народного хозяйства [3]. Поэтому вопрос утилизации ЗШО с каждым годом становится все более острым, так как накопление их в отвалах создает угрозу экологической безопасности населению и стране в целом [4].Традиционно Новочеркаская ГРЭС вырабатывает тепловую и электрическую энергию за счет факельного сжигания предварительно измельченного твердого топлива в камерных топках [5]. Удаление образующихся продуктов горения осуществляется за счет жидкостного шлакоудаления. Очистка дымовых газов от твердых частиц (золы-уноса) на станции осуществляется сухим способом, в золоуловителях. Собранная зола-уноса по трубопроводу транспортируется в силосные склады хранения [6]. Образующиеся на станции отходы содержат небольшое количество несгоревшего топлива, что снижает эффективность работы станции.В рамках программы модернизации энергетической промышленности в июле 2016 г. на Новочеркаской ГРЭС построен и запущен 9-й энергоблок, принципиально отличающийся от всех работающих. Отличительной особенностью, которого является сжигание топлива по технологии «кипящего слоя», которая предусматривает повторное сжигание несгоревших частиц топлива в отходах, что обеспечивает более полное выгорание угля и большую энергетическую эффективность котлов [7]. Образующиеся на 9-й энергоблоке отходы по внешнему виду отличаются от отходов, образующихся на других блоках, что вызывает необходимость изучения их физико-химических свойств перед началом промышленной переработки в народном хозяйстве.Основной целью исследований является определение свойств образующихся отходов и последующего выбора направления их использования в области производства строительных материалов.Основная часть. При исследовании свойств золы, образующейся на Новочеркаской ГРЭС были проведены рентгенофазовый и дифференциально-термический анализ. Оценка фазового состава выполнена с использованием рентгенометрической картотеки PDF-2 и программы ProfileShow.При помощи рентгенофазового анализа был определен фазовый состав золы. Результаты исследований представлены на рисунке 1. Красным цветом на графике показаны углы и интенсивность дифракции золы уноса получаемой по традиционной технологии на 1–8 блоках Новочеркасской ГРЭС. Зеленый график показывает углы и интенсивность дифракции, характерные для кварца (SiO2). Как видно из представленной рентгенограммы в исследуемой золе-уноса основной фазой является кварц (SiO2), что подтверждается результатами ДТА (рис. 2).На рисунке 1 основной фазой, присутствующей в золе-уноса является кварц (SiO2), что подтверждается результатами ДТА (рис. 2).  Рис. 1.  Рентгенограмма золы-уноса 1-8 блоков Новочеркасской ГРЭС  Рис.  2. ДТА золы-уноса 1-8 блоков Новочеркасской ГРЭС  Результаты рентгенофазового анализа золы-уноса получаемой на 9 энергоблоке Новочеркасской ГРЭС представлены на рисунке 3. На представленной рентгенограмме красным цветом показаны интенсивность и углы дифракции золы-уноса 9 энергоблока Новочеркасской ГРЭС, зеленый цветом кварца, желтым цветом выделен гематит и синим-слюда.Из полученных результатов видно, что фазовый состав зола-уноса 1-8 блоков значительно отличается от золы-уноса 9 блока. В ней присутствуют несколько фаз: примерно на 70 % она состоит из кварца (SiO2); 15–20 % составляет гематит (Fe2O3); остальные 10–15 % составляет слюда. Ориентировочный химический состав слюды KMgAlSi4O10(OH)2, что подтверждается результатами ДТА, представленными на рисунке 4.  Рис. 3.  Рентгенограмма золы-уноса 9 блока Новочеркасской ГРЭС  Рис.  4.  ДТА золы-уноса 9 блока Новочеркасской ГРЭС  Проведенные исследования позволяют с уверенностью сказать о том, что свойства золы-уноса 9 блока значительно отличаются от ранее образующихся отходов, что требует находить новые пути ее использования в строительном материаловедении.Для более точного определения свойств образующихся отходов был проведен химический анализ по оксидам, а также физико-механические характеристики, результаты, которых приведены в таблице 1. Таблица 1 Химический анализ и физико-механические характеристики золы-уноса Новочеркасской ГРЭСПоказателиНовочеркасская ГРЭС9 энергоблокНовочеркасская ГРЭС1-8 энергоблокиВеличина, %SiO245,9253,82TiO20,870,91Al2O325,922,12Fe2O39,389,77CaO0,813,71MgO1,352,27MnO0,360,14K2O5,294,59Na2O0,931,26SO31,280,35P2O50,150,23п.п.п7,3722,8Удельная поверхность, см2/г92002800Насыпная плотность, кг/м34801050Истинная плотность, кг/м326002650 Высокое содержание оксида кремния в двух видах золы-уноса говорит о возможности ее применения в производстве силикатных строительных материалов, а также строительной керамики. Также обращает на себя внимание показатель удельной поверхности, который значительно выше, чем у золы-уноса, образующейся по традиционной технологии сжигания угля. Как видно из таблицы 1 показатель насыпной плотности у золы-уноса девятого энергоблока Новочеркасской ГРЭС значительно ниже, чем аналогичный показатель у золы-уноса, образующейся на 1-8 энергоблоках.Для изучения влияния золы уноса на качество керамического черепка была использована золы-уноса 9 энергоблока Новочеркасской ТЭЦ и суглинок Большелогского месторождения Ростовской области. Все испытания были выполнены в соответствии с действующей нормативной документацией [8–10].Было изготовлено четыре состава шихты, содержащие 10 %, 20 %, 40 % золы-уноса и эталонный состав на чистом суглинке. Из приготовленной пластичной массы формовались образцы – кубики, кирпичики, балочки на которых был проведен комплекс испытаний, демонстрирующий влияние золы-уноса на показатели материала. Результаты определения физико-механических свойств образцов, изготовленных на основе золы-уноса девятого энергоблока приведены в таблице 2. Таблица 2 Результаты определения физико-механических свойствСостав массы, гФормо­вочная влажность, %Воз-душная усадка, %Общая усадка, %Огневая усадка, %Средняя плот-ность,г/см3Rсж, МПаRизг, кгс/см²Водопоглощение, %Гл. сырьеДобавкаВода1120021519,28,39,10,81,83375,686,114,5610084820819,78,29,10,91,81305,292,315,078969618618,77,58,20,71,7528198,816,1667219216218,75,960,11,6526269,518,71 Из представленных результатов видно, что введение золы уноса не существенно влияет на формовочную влажность (19,2 % – 18,7 %), но существенно снижает усадку (на 3,1 %), приводит к уменьшению средней плотности черепка  с 1,83 г/см3 до 1,65 г/см3 ). Также было замечено увеличение водопоглощения (с 14,56 % до 18,71 %). Для более полного понимания свойств, на которые оказывает влияние зола-уноса девятого энергоблока Новочеркасской ГРЭС было так же изготовлено четыре состава на основе золы-уноса 1–8 блоков Новочеркасской ГРЭС.Результаты определения физико-механических свойств образцов, изготовленных на основе золы-уноса 1–8 блоков Новочеркасской ГРЭС приведены в таблице 3 Таблица 3 Результаты определения физико-механических свойствСостав массы, гФормо­вочная влажность, %Воз-душная усадка, %Общая усадка, %Огневая усадка, %Средняя плот-ность,г/см3Rсж, МПаRизг, кгс/см²Водопоглощение, %Гл. сырьеДобавкаВода1120021519,28,39,10,81,83375,686,114,56100810522820,58,28,90,71,83298,285,215,7889621023621,38,18,50,41,8128578,817,32672420240227,88,10,31,7627171,118,17 Как видно, из приведенных выше результатов, зола-уноса девятого энергоблока оказывает положительное влияние на ряд физико-механических свойств строительной керамики, превосходя в некоторых показателях (сушильные свойства, предел прочности при сжатии, водопоглощение) образцы, изготовленные на основе золы-уноса, полученной традиционным путем.Это позволяет сделать вывод о возможности использования золы-уноса 9 энергоблока Новочеркасской ТЭЦ в качестве добавки при производстве строительной керамики, Ее использование позволяет улучшить формовочные свойства массы, снизить среднюю плотность изделий без существенного снижения прочностных свойств материала.Заключение. На основе проведенных исследований можно с уверенностью сказать, что отходы образующиеся в результате работы 9 энергоблока, пригодны для использования в области производства строительной керамики. А, следовательно, их следует рассматривать не как отход, а как техногенное сырье, для производства строительных материалов. Физико-химические характеристики золы указывают на возможность ее использования в производстве силикатных строительных материалов, строительной керамики, а также в производстве искусственных пористых высокоэффективных заполнителей.