Ученые Института цветных металлов Сибирского федерального университета разработали новую методику переработки алюминиевых шлаков. Эта инновация позволяет не только решить острую экологическую проблему накопления промышленных отходов, но и вернуть в производство ценные компоненты, включая металл и соли, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий.
Алюминиевые шлаки, образующиеся в литейном производстве, представляют собой сложную смесь, которую раньше в большинстве случаев просто складировали на полигонах, загрязняя окружающую среду. Новая многостадийная технология меняет сам подход к этому «мусору», позволяя рассматривать его как вторичное сырье.
Процесс переработки начинается с тщательного анализа состава шлака с помощью рентгенофазовых методов. Затем материал проходит механическую обработку: дробление, измельчение и рассев. Благодаря различиям в физических свойствах компонентов ученым удается эффективно отделить металлический алюминий от оксидно-солевой фракции.
«Мы предлагаем рассматривать шлак не как отход, а как вторичное сырье. Создан комплексный подход, включающий механическую и химическую обработку материала», — комментирует соавтор исследования, младший научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов СФУ Николай Домбровский.
Ключевым этапом является селективное выщелачивание. Используя воду или раствор соляной кислоты, специалисты разделяют соли и оксиды, выделяя целевые компоненты. Полученные солевые растворы выпаривают, в результате чего образуются концентраты хлоридов натрия, калия и магния. Эти вещества востребованы в медицине и лабораторной практике.
На основе выделенных солей синтезируется регенерированный солевой флюс. Этот продукт используется для переплавки металлического алюминия, полученного на первом этапе. В результате получается вторичный алюминиевый сплав, соответствующий промышленным стандартам и пригодный для использования в машиностроении. Степень извлечения алюминия достигает 85%, что сопоставимо с лучшими мировыми аналогами.
«Переработка алюминия требует существенно меньше энергии по сравнению с его первичным производством, поэтому внедрение подобных технологий может значительно снизить экологическую нагрузку. Кроме того, предложенный подход позволяет сократить объемы отходов и приблизить металлургическое производство к принципам замкнутого цикла», — отмечает старший научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов СФУ Александр Косович.
Исследование, прошедшее путь от идеи до патента благодаря инфраструктуре Инженерного образовательного центра СФУ, демонстрирует, что комплексная переработка отходов может быть одновременно экономически выгодной и экологически безопасной. В перспективе эта технология может быть внедрена на предприятиях по всей стране, способствуя развитию устойчивой промышленности.
Ранее ученые зафиксировали квантовый «танец» внутри сверхпроводников. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru