Красный шлам стал сырьем для электродвигателей.
Международная группа ученых, в которую входят и исследователи из Казахстана, разработала инновационную технологию переработки опасных отходов алюминиевой промышленности — так называемых «красных шламов» — в полезные магнитные сплавы. Эти материалы потенциально могут найти широкое применение в производстве электродвигателей, в том числе для электромобилей, а также в устройствах возобновляемой энергетики и другой электротехнической продукции, передает inbusiness.kz со ссылкой на министерство образования и науки РФ.
По данным пресс-службы минобрнауки России, в процессе получения алюминия на основе бокситов образуется побочный продукт — красный глинистый осадок, который получил название «красный шлам» из-за характерной окраски. По оценкам экспертов, в мире ежегодно накапливается более 200 миллионов тонн этого токсичного вещества. Менее 10% от общего объема утилизируется, остальная масса складируется в хвостохранилищах, представляя серьезную угрозу для окружающей среды.
«Причина в химическом составе красного шлама: он содержит высокие концентрации щелочи, тяжелых металлов, а также радиоактивных элементов. Эти компоненты делают отход особенно опасным для водных экосистем, почв и здоровья человека», — пояснили в пресс-службе министерства России.
Чтобы решить эту острую экологическую проблему, ученые из России, Казахстана, Китая и Австралии разработали метод, позволяющий превратить опасный шлам в магнитные материалы.
Технология основана на карботермическом восстановлении — высокотемпературной обработке, при которой оксиды железа и других металлов восстанавливаются углеродом до металлической формы.
«Мы изучили десять различных смесей на основе двух типов шлама. В результате экспериментов получили сплавы, которые близки по химическому составу к магнитомягким и могут использоваться в производстве электродвигателей, трансформаторов и других электротехнических устройств», — сообщил заведующий кафедрой обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья НИТУ МИСИС, доктор технических наук Юрий Конюхов.
По его словам, полученные сплавы относятся к системам Fe-Si и Fe-Si-Al, то есть являются соединениями железа, кремния и алюминия — материалов, традиционно используемых в магнитомягких сплавах. Они обладают хорошими магнитными свойствами и могут быть внедрены в производство без необходимости дорогостоящих переработок.
«Благодаря предложенному методу, мы смогли переработать токсичный отход в сплавы на основе систем Fe-Si и Fe-Si-Al. В дальнейших исследованиях мы планируем использовать разработанный метод для получения ферросплавов, которые применяются для обогащения алмазов», — отметил ассистент той же кафедры НИТУ МИСИС Никита Масленников, также принимавший участие в исследовании.
По мнению авторов, предложенное решение обладает высоким потенциалом не только с точки зрения экологии, но и с экономической стороны. Промышленное применение технологии может сократить объемы опасных отходов, снизить нагрузку на природу, одновременно обеспечив производство востребованных технических материалов.
«Новый подход к переработке красных шламов экономически целесообразен, повышает эффективность использования имеющихся ресурсов и снижает нагрузку на окружающую среду», — подчеркивают ученые.
Разработка находится на стадии активного изучения и может стать основой для новой отрасли переработки промышленных отходов с высокой добавленной стоимостью. Внедрение подобных технологий будет особенно актуально для стран с развитой металлургической промышленностью и большими объемами накопленных шламов, в том числе, для Казахстана.
Екатерина Гуляева
https://inbusiness.kz/ru/last/novyj-sposob-utilizacii-othodov-alyuminiya-razrabotali-uchenye
