Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Новый способ извлечения железа из отходов производства алюминия

Ключевые слова:  глинозем, имет ран, красный шлам, переработка, технологии

Опубликовал(а):  Вомпе Татьяна Алексеевна

27 марта 2020

Коллектив учёных из Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук и НИТУ «МИСиС» нашёл технологически эффективный способ извлечения железа из отходов производства алюминия. Новая технология позволяет переводить железо в концентрат со степенью извлечения более 90 %. Стадия плавления материала была исключена, что снизило температуру процесса и позволило получить продукцию в виде концентрата железа. Работа опубликована в журнале Metals. Исследование поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований.

Отходы, красные шламы, образуются в процессе производства глинозёма (Al2O3) при растворении алюминиевой руды в щелочном растворе. Нерастворимый остаток содержит более 50 % масс. оксидов железа, а также, такие ценные элементы как алюминий, титан и скандий. При производстве 1 т глинозема образуется от 0,9 до 1,5 т красных шламов. Переработке подвергается не более 10 % отходов, а остальное складируется в отвалы, занимающие огромные площади и представляющие опасность для экологии из-за наличия большого количества щёлочи, соединений мышьяка, ртути и хрома. В России накоплено более 600 млн тонн красных шламов, в мире — более 4 млрд. т. Практика хранения красных шламов вместо переработки привела к нескольким техногенным катастрофам, самой известной из которых является трагедия в городе Айка (Венгрия, 2010 год).

«Разработанный нами способ позволяет переводить железо в концентрат методом магнитного разделения после восстановления при температурах не более 1300 ºС, в результате основная масса шлама остаётся в твёрдом состоянии, что существенно снижает энергетические затраты на процесс», — отмечает первый автор исследования младший научный сотрудник лаборатории «Физикохимии и технологии переработки железорудного сырья» Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова Российской академии наук, Дмитрий Зиновеев.

Проведены эксперименты по обжигу смеси красного шлама Уральского алюминиевого завода с углём, а также добавками карбонатов натрия Na2CO3 и калия K2CO3 в различных временных и температурных интервалах. Исследования микроструктуры полученных образцов под микроскопом показали, что в шламе без добавок размер частиц железа в несколько раз меньше по сравнению с их размерами в смесях с добавками карбонатов. Таким образом, предложенные добавки значительно ускоряют рост частиц восстановленного железа. Образцы, полученные без добавок, не удалось разделить методом магнитной сепарации, а из спёков, полученных с добавками карбонатов, выделяли железный концентрат с содержанием железа более 72 %.

Частицы металлического железа после восстановления без добавок карбоната натрия

Частицы металлического железа после восстановления с добавками карбоната натрия

«Данное исследование является началом большой работы по созданию технологии, позволяющей перерабатывать всю массу красных шламов с получением железного концентрата, алюминия, титана и скандия», – заключает руководитель проекта, доктор физико-математических наук, профессор НИТУ «МИСиС», Александр Петелин.




Комментарии
Карботермическое восстановление шламов в присутствии соды - это работы примерно 2010 года

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Одноэлектронный транзистор
Одноэлектронный транзистор

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.