Способ утилизации вредных отходов алюминиевой промышленности — красного шлама, с получением из него специального сорта чугуна разработали в ИМЕТ РАН совместно с коллегами из НИТУ «МИСиС», МГУ и КузГТУ
Ученые ИМЕТ РАН разработали новый способ утилизации опасных
отходов алюминиевой промышленности — красного шлама, с получением
из него специального сорта чугуна, сообщает РИА Новости. Описание
технологии приводится в журнале Metals.
Красный шлам — вид высокотоксичных отходов, образующихся при
производстве алюминия. В зависимости от состава исходной
бокситовой руды и технологии ее переработки при производстве
одной тонны глинозема — сырья для производства алюминия —
получается до полутора тонн красного шлама.
Накопление и хранение красного шлама представляет собой одну из
наиболее важных проблем алюминиевой промышленности. В нем
содержатся большие количества оксидов железа (отсюда красный
цвет), титана, кремния, невыщелоченного остаточного алюминия, а
также редкоземельного металла скандия, что переводит красный шлам
из категории отходов в разряд ценного техногенного сырья, которое
лежит мертвым грузом в прудах-шламохранилищах. На алюминиевых
заводах России уже накоплено около 600 миллионов тонн красного
шлама и его количество с каждым днем только увеличивается.
Но главная проблема заключается в той экологической опасности,
которая связана с этими запасами. Авария, которая произошла в
2010 году на алюминиевом заводе в городе Айка в Венгрии,
показала, насколько велики эти риски. Разрушение плотины,
ограждавшей шламохранилище, привело к разливу ядовитых отходов на
площади около 40 квадратных километров. Властям пришлось
эвакуировать жителей трех населенных пунктов, в реке, куда попал
шлам, погибло все живое, а через несколько дней после катастрофы
красный поток достиг Дуная.
Ученые из Института металлургии и материаловедения им. А. А.
Байкова РАН совместно с коллегами из НИТУ «МИСиС», МГУ и КузГТУ
придумали способ переработки красного шлама с получение из него
чугуна специального состава, используемого для изготовления
изложниц — емкостей для разливки металла.
Внедрение этого способа позволит переработать большую часть
накопленных объемов красных шламов в цикле черной металлургии,
что существенно снизит количество этих отходов на шламополях.
«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, — приводятся в
пресс-релизе института слова одного из авторов исследования
младшего научного сотрудника ИМЕТ РАН Дмитрия Зиновеева. — 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».
В полученном чугуне содержится больше 1,5% карбида титана,
придающего ему высокую прочность, а также около 1% фосфора,
который образует легкоплавкие соединения, что существенно
улучшает текучесть нового сплава.
«В данном исследовании нам удалось получить уникальный химический
состав чугуна, сочетающий высокую прочность и хорошую текучесть.
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“.
Внедрение этой технологии не только снизит производственные
издержки, но и поможет продвинуться в сторону безотходного
глиноземного производства», — объясняет руководитель проекта
Дмитрий Валеев, кандидат технических наук, старший научный
сотрудник ИМЕТ РАН.
Источник: ria.ru
Источник: scientificrussia.ru
