Науковці знайшли спосіб видобувати залізо з червоного шламу

Науковці з Інституту дослідження заліза Макса Планка у Дюссельдорфі, Німеччина, розробили новий спосіб видобутку заліза з червоного шламу, тобто промислових відходів видобутку алюмінію.

Плазмохімічна технологія в лабораторних умовах дозволила отримати близько 98% заліза від його теоретичного ліміту, повідомляє Chemistry World.

Зазначається, що у світі накопичено 4,5 мільярда тонн червоного шламу і щороку його кількість збільшується на 180 мільйонів тонн.

Наразі лише 3% шламу переробляють на кераміку, яку можна використовувати в будівництві. В матеріалі підкреслили, що окрім заліза, червоний шлам містить ітрій, скандій, кадмій, хром, а також оксид алюмінію, що не прореагував.

Дослідник Інституту Дірк Раабе пояснив, що нова технологія заснована на плазмохімії. Так шлам поміщають в електродугову піч перед введенням суміші водню та аргону. Потім використовується розряд 200А, щоб одночасно розплавити зразок та іонізувати водень для реакції з залізом. Він підкреслив, що за шість циклів у лабораторії вдалося отримати 2,6 г металевого заліза з 15 г червоного шламу.

Окрім 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, і вилучення єдиного, майже чистого цільового продукту.

Ймовірно, технологію можна буде розширити на видобуток рідкоземельних елементів з червоного шламу.

“Процес може бути дуже енергоефективним, оскільки реакція між водневими радикалами та оксидами є екзотермічною. Тому, як тільки плазма запалюється, реакція постачає енергію, 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 процес вуглецево нейтральним.

Однак для використання технології на всіх металургійних заводах світу потребуватиме у 10 000 разів більше зеленого водню, ніж зараз доступно.

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, однак поки що далека від промислового застосування. Щоб процес запрацював, потрібна наразі недоступна дешева електроенергія та дешевий водень.

“Проблема в тому, що ви конкуруєте з уже існуючими звичайними процесами виробництва заліза, – додав Петерсон. – Зрозуміло, усі вони мають вуглецевий слід, але поки ми не отримаємо податок на викиди вуглецю або якийсь інший стимул піти цим шляхом [можливості використання цього процесу], ймовірно, будуть обмежені”.