Способ получения железа из токсичного красного шлама за 10 минут

Группа немецких исследователей нашла экологически безопасный метод переработки красного шлама, побочного продукта алюминиевой промышленности, в высокочистое железо всего за 10 минут обработки.

Исследователи ищут способ перерабатывать красный шлам, образующийся в результате производства алюминия, в железо. Фото: Depositphotos — Исследователи ищут способ перерабатывать красный шлам, образующийся в результате производства алюминия, в железо. Фото: *Depositphotos*

Группа учёных из Института Макса Планка по исследованию железа (Max-Planck-Institut für Eisenforschung) в Германии разработала метод превращения токсичного красного шлама, побочного продукта производства алюминия, в железо, которое затем превращается в «зелёную» сталь, сообщило издание New Atlas 6 февраля. Новое исследование опубликовано в журнале Nature.

Алюминиевая промышленность ежегодно производит около 180 миллионов тонн бокситового шлама, или красного шлама. Он обладает высокой коррозионной активностью, поскольку имеет высокую щелочность и богат токсичными тяжёлыми металлами. В таких странах, как Австралия, Китай и Бразилия, излишки красного шлама часто вывозятся на гигантские свалки с высокими затратами. Сталелитейная промышленность наносит не меньший ущерб окружающей среде, выбрасывая 8% мировых выбросов CO2. Однако ожидается, что к 2050 году спрос на сталь и алюминий вырастет на 60%.

«Наш процесс может одновременно решить проблему отходов при производстве алюминия и сократить углеродный след сталелитейной промышленности», — сказал Матич Йовичевич-Клуг, ведущий автор нового исследования.

Красный шлам на 60% состоит из оксида железа. Плавка красного шлама в электродуговой печи с плазмой, содержащей 10% водорода, превращает его в жидкое железо и жидкий оксид, из которых железо легко извлекается. Процесс плазменного восстановления занимает около 10 минут и позволяет получить очень чистое железо, пригодное для непосредственного производства стали. Некорродирующие оксиды металлов затвердевают при охлаждении. Поэтому их можно превратить в стекловидный материал и использовать в качестве засыпки в строительстве.

«Если бы зеленый водород использовался для производства железа из 4 миллиардов тонн красного шлама, образовавшегося на сегодняшний день при мировом производстве алюминия, сталелитейная промышленность могла бы сэкономить почти 1,5 миллиарда тонн CO2», — сказал Иснальди Соуза Фильо, член исследовательской группы.

Токсичные тяжёлые металлы, присутствующие в исходном красном шламе, «практически нейтрализуются» новым процессом. Оставшиеся тяжёлые металлы прочно связаны в оксидах металлов и не могут быть вымыты водой, как красный шлам на свалках.

«После процесса восстановления мы обнаружили хром в железе. Другие тяжёлые и драгоценные металлы также могли попасть в железо или попасть в другое место. Мы изучим это в ходе дальнейших исследований. Драгоценные металлы затем можно отделить и использовать повторно», — сказала Йовичевич-Клуг. Команда также отметила, что производство железа непосредственно из красного шлама с использованием зелёного водорода имеет значительные экологические и экономические преимущества.

Тху Тао (согласно Новому Атласу )

Ссылка на источник