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.

يسعى الباحثون إلى تحويل نفايات الطين الأحمر الناتجة عن إنتاج الألومنيوم إلى حديد. الصورة: Depositphotos — يسعى الباحثون إلى تحويل نفايات الطين الأحمر الناتجة عن إنتاج الألومنيوم إلى حديد. الصورة: *Depositphotos*

نجح فريق من العلماء من معهد ماكس بلانك لأبحاث الحديد، وهو مركز لأبحاث الحديد في ألمانيا، في تطوير طريقة لتحويل نواتج الطين الأحمر السامة الناتجة عن إنتاج الألومنيوم إلى حديد، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى فولاذ "أخضر"، حسبما أفاد موقع نيو أطلس في السادس من فبراير/شباط. ونشر البحث الجديد في مجلة نيتشر.

تنتج صناعة الألمنيوم حوالي 180 مليون طن من حمأة البوكسيت، أو الطين الأحمر، سنويًا. وهو مادة شديدة التآكل نظرًا لقلويته العالية وغنيته بالمعادن الثقيلة السامة. في دول مثل أستراليا والصين والبرازيل، غالبًا ما يتم التخلص من الطين الأحمر الزائد في مكبات نفايات ضخمة بتكاليف باهظة. كما تُلحق صناعة الصلب الضرر بالبيئة، حيث تُساهم بنسبة 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. ومع ذلك، من المتوقع أن يزداد الطلب على الصلب 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".

الطين الأحمر يتكون من 60% أكسيد حديد. يُختزل الطين الأحمر في فرن قوس كهربائي باستخدام بلازما تحتوي على 10% هيدروجين إلى حديد سائل وأكسيد سائل، حيث يُستخلص الحديد منهما بسهولة. تستغرق تقنية الاختزال بالبلازما حوالي 10 دقائق، وتُنتج حديدًا نقيًا للغاية يُمكن معالجته مباشرةً وتحويله إلى فولاذ. تتصلب أكاسيد المعادن غير المسببة للتآكل عند تبريدها، ما يُمكّن من تحويلها إلى مادة شبيهة بالزجاج واستخدامها كردم في قطاع 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".

تُحايد المعادن الثقيلة السامة الموجودة في الطين الأحمر الأصلي تقريبًا بفضل العملية الجديدة. وترتبط أي معادن ثقيلة متبقية ارتباطًا وثيقًا بأكاسيد المعادن، ولا يمكن غسلها بالماء كما هو الحال مع الطين الأحمر في مكبات النفايات.

بعد عملية الاختزال، وجدنا الكروم في الحديد. ربما تكون معادن ثقيلة وثمينة أخرى قد دخلت الحديد أو وُجدت في مكان منفصل. سنبحث هذا في دراسات أخرى. يمكن بعد ذلك فصل المعادن الثمينة وإعادة استخدامها، كما قال جوفيسيفيتش-كلوج. وأضاف الفريق أن إنتاج الحديد من الطين الأحمر مباشرةً باستخدام الهيدروجين الأخضر له فوائد بيئية كبيرة، كما أنه مفيد اقتصاديًا .

ثو ثاو (حسب الأطلس الجديد )

[إعلان 2]
رابط المصدر