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

 

Свалка наносамолетов
Свалка наносамолетов

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
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/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
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.