طريقة إنتاج الحديد من الطين الأحمر السام في 10 دقائق

[إعلان 1]

توصل فريق بحثي ألماني إلى طريقة صديقة للبيئة لتحويل الطين الأحمر، وهو منتج ثانوي لصناعة الألومنيوم، إلى حديد عالي النقاء في 10 دقائق فقط من المعالجة.

يبحث الباحثون عن طرق لتحويل نفايات الطين الأحمر الناتجة عن إنتاج الألومنيوم إلى الحديد. الصورة: Depositphotos — يبحث الباحثون عن طرق لتحويل نفايات الطين الأحمر الناتجة عن إنتاج الألومنيوم إلى الحديد. الصورة: *Depositphotos*

قام فريق من العلماء من معهد ماكس بلانك لأبحاث الحديد، وهو مركز لأبحاث الحديد في ألمانيا، بتطوير طريقة لتحويل المنتجات الثانوية السامة من الطين الأحمر الناتج عن إنتاج الألومنيوم إلى حديد، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى فولاذ "أخضر"، حسبما أفاد موقع نيو أطلس في 6 فبراير. ونشر البحث الجديد في مجلة نيتشر.

تنتج صناعة الألمنيوم حوالي 180 مليون طن من طين البوكسيت، أو الطين الأحمر، كل عام. تعتبر هذه المادة شديدة التآكل لأنها قلوية للغاية وغنية بالمعادن الثقيلة السامة. وفي بلدان مثل أستراليا والصين والبرازيل، يتم التخلص من فائض الطين الأحمر في كثير من الأحيان في مكبات نفايات ضخمة ذات تكاليف التخلص منها مرتفعة. وتشكل صناعة الصلب ضررا بالبيئة أيضا، إذ تساهم بنحو 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. ومع ذلك، من المتوقع أن يرتفع الطلب على الفولاذ والألمنيوم بنسبة 60% بحلول عام 2050.

وقال ماتيك جوفيسيفيتش كلوج، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: "يمكن أن تعمل عمليتنا على حل مشكلة النفايات في إنتاج الألومنيوم وتقليل البصمة الكربونية لصناعة الصلب في نفس الوقت".

يحتوي الطين الأحمر على 60% من أكسيد الحديد. يؤدي صهر الطين الأحمر في فرن القوس الكهربائي مع البلازما التي تحتوي على 10% من الهيدروجين إلى تقليصه إلى الحديد السائل وأكسيد السائل، والذي يمكن استخراج الحديد منه بسهولة. تستغرق تقنية الاختزال بالبلازما حوالي 10 دقائق وتنتج حديدًا نقيًا جدًا، والذي يمكن معالجته مباشرة وتحويله إلى فولاذ. ستتصلب أكاسيد المعادن غير المسببة للتآكل عندما تبرد. وبالتالي، يمكن تحويلها إلى مواد تشبه الزجاج واستخدامها كمواد حشو في صناعة البناء.

وقال إيسنالدي سوزا فيلهو، أحد أعضاء فريق البحث: "إذا تم استخدام الهيدروجين الأخضر لإنتاج الحديد من 4 مليارات طن من الطين الأحمر الناتج عن إنتاج الألومنيوم العالمي حتى الآن، فإن صناعة الصلب يمكن أن توفر ما يقرب من 1.5 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون".

يتم "تحييد" المعادن الثقيلة السامة الموجودة في الطين الأحمر الأصلي تقريبًا من خلال العملية الجديدة. ترتبط أي معادن ثقيلة متبقية بإحكام بأكاسيد المعادن ولا يمكن غسلها بالماء كما هو الحال مع الطين الأحمر في مكبات النفايات.

بعد عملية الاختزال، وجدنا الكروم في الحديد. ويُحتمل أيضًا أن تكون معادن ثقيلة وثمينة أخرى قد دخلت الحديد أو إلى موقع منفصل. وسنبحث هذا في دراسات لاحقة. ومن ثم، يمكن فصل المعادن الثمينة وإعادة استخدامها، كما قال جوفيسيفيتش-كلوج. وقال فريق البحث أيضًا إن إنتاج الحديد من الطين الأحمر باستخدام الهيدروجين الأخضر مباشرة له فوائد بيئية كبيرة ويجلب أيضًا فوائد اقتصادية .

ثو ثاو (حسب الأطلس الجديد )

[إعلان 2]
رابط المصدر