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".
Нагадаємо, ізраїльський космічний стартап Helios винайшов технологію виробництва сталі за допомогою спалювання натрію, що може вдвічі скоротити споживання енергії та повністю усунути прямі викиди вуглецю.
Як повідомляла ЕкоПолітика раніше, компанія Boston Metal отримала $20 мільйонів від Міжнародної фінансової корпорації Світового банку (IFC) на розробку остаточної технології виробництва зеленої сталі без водню за допомогою електролізу.
