Новости


Российские ученые разработали новую технологию переработки отходов алюминиевой промышленности в специальный сорт чугуна. Предложенный подход не разрушает плавильные печи, а получаемый чёрный металл обладает повышенной прочностью и текучестью. Не заветное золото, к получению которого так стремились древние алхимики, но тоже впечатляет.

В чугун превращают красный шлам — высокотоксичные отходы, образуемые при производстве алюминия. Щёлочность и высокая дисперсность делают его опасным как для человека, так и для окружающей среды. Если красный шлам попадает на кожу человека, ее разъедает. Попав в окружающую среду, высокотоксичные отходы могут привести к катастрофическим последствиям.

В 2010 году Венгрия испытала этот страшный сценарий на себе. В результате аварии на промышленном предприятии в городе Айка более миллиона кубометров красного шлама растеклось по территории в 40 квадратных километров. Тогда погибли 10 человек, ещё десятки пострадали. В результате экологической катастрофы тонны токсичных отходов попали в речную систему Дуная, полностью уничтожив экосистему реки Марцаль.

Красный шлам хранится на шламохранилищах — специальных территориях, которые сконструированы так, чтобы защитить людей и природу от ядохимикатов. Однако, как продемонстрировал печальный опыт Венгрии, где прорвало именно такой резервуар, от практики накопления этих отходов надо уходить.

При производстве алюминия получается гораздо больше красного шлама, чем самого алюминия. По сведениям агентства РИА Новости, в России к настоящему моменту накопилось более 600 тонн этих ядохимикатов. При этом объёмы едких отходов с каждым годом растут. В результате строительства огромных шламохранилищ, из хозяйственного оборота выводятся плодородные земли. Когда резервуар с красной жижей полностью заполняется территорию можно рекультивировать, но полное восстановление занимает годы.

Чугун из красного шлама умели получать и раньше. Однако учёные из Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН совместно с коллегами из НИТУ «МИСиС», МГУ и КузГТУ разработали новую технологию, которая делает процесс гораздо более рентабельным, чем доселе существующие способы.

«Распространенным подходом для переработки красных шламов является их плавление в смеси с углеродом и известью при высоких температурах с получением чугуна. Данный метод является труднореализуемым за счет наличия в шламе щелочи, которая приводит к разрушению плавильных печей, — объясняет один из разработчиков новой технологии младший научный сотрудник ИМЕТ РАН Дмитрий Зиновеев. — В нашей работе мы использовали для плавки шлам после удаления из него щелочи, которую можно вернуть в цикл производства алюминия. Другим важным отличием нашей технологии является использование экстремально высоких температур — более 1700 градусов Цельсия, что позволяет получать чугун со специальными свойствами».

Полученный чугун можно использовать для изготовления изложниц — емкостей для разливки металла. Он обладает уникальным химическим составом, сочетающим высокую прочность с хорошей текучестью.

«Чугуны похожего состава используются на заводе ЕВРАЗ, однако, для их производства применяют дорогостоящие добавки ферросплавов. В нашем случае, мы используем отход, в котором есть все необходимые элементы, поэтому можно получать «природнолегированный чугун», — рассказал руководитель проекта Дмитрий Валеев, кандидат технических наук, старший научный сотрудник ИМЕТ РАН. Внедрение этой технологии снизит издержки производства, а также «поможет продвинуться в сторону безотходного глиноземного производства», подытожил учёный.

Фото (с) Signature/iStock






Экспертное мнение
Все мнения

Документы

Все документы
Развернуть