Вчені знайшли спосіб добувати залізо із червоного шламу
Вчені з Інституту дослідження заліза Макса Планка у Дюссельдорфі, Німеччина розробили новий спосіб видобутку заліза із червоного шламу, тобто промислових відходів видобутку алюмінію.
Плазмохімічна технологія у лабораторних умовах дозволила отримати близько 98% заліза від його теоретичного ліміту, повідомляє Chemistry World.
У світі накопичено 4,5 мільярда тонн червоного шламу, і щорічно його кількість збільшується на 180 мільйонів тонн.
Поки що лише 3% шламу переробляють на кераміку, яку можна використовувати у будівництві. У матеріалі підкреслили, що крім заліза, червоний шлам містить ітрій, скандій, кадмій, хром, а також оксид алюмінію, що не прореагував.
Дослідник Інституту Дірк Рааб пояснив, що нова технологія ґрунтується на плазмохімії. Так шлам поміщають у електродугову піч перед введенням суміші водню та аргону. Потім використовується розряд 200А, щоб одночасно розплавити зразок та іонізувати водень для реакції із залізом. Він наголосив, що за шість циклів у лабораторії вдалося отримати 2,6 г металевого заліза з 15 г червоного шламу.
Крім того, залізо було більш “чистим”, ніж у типовій доменній печі, і було придатним для безпосереднього виробництва сталі. За його словами, справжнім проривом стало селективне відновлення складного оксиду змішаної фази, такого як червоний шлам, та вилучення єдиного майже чистого цільового продукту.
Ймовірно, технологію можна буде розширити на видобуток рідкісноземельних елементів з червоного шламу.
“Процес може бути дуже енергоефективним, оскільки реакція між водневими радикалами та оксидами є екзотермічною. Тому, як тільки плазма спалахує, реакція забезпечує енергією, щоб підтримувати розплавлені оксиди, і єдиною необхідною енергією є електрика для підтримки дуги”, – сказав Раабе.
Він пояснив, що використання зеленої енергії та водню дозволить зробити вуглецевий процес нейтральним.
Однак для використання технології на всіх металургійних заводах світу потрібно в 10 000 разів більше зеленого водню, ніж зараз.
Раабе наголосив, що окрім видобутку заліза технологія допоможе зробити детоксикацію червоного шламу економічно життєздатною.
На думку директора з технологій американської компанії з переробки алюмінію Real Alloy Рея Петерсона, технологія вражаюча, проте поки що далека від промислового застосування. Щоб процес запрацював, потрібна недоступна дешева електроенергія та дешевий водень.
“Проблема в тому, що ви конкуруєте з існуючими звичайними процесами виробництва заліза, – додав Петерсон. – Зрозуміло, всі вони мають вуглецевий слід, але поки ми не отримаємо податок на викиди вуглецю або будь-який інший стимул піти цим шляхом [можливості використання цього процесу]мабуть, будуть обмежені”.
