Учёные нашли способ переработки токсичного шлама в полезные материалы

Фото из открытых источников

Международная группа ученых из России, Казахстана, Китая и Австралии представила инновационный способ переработки одного из самых опасных промышленных отходов алюминиевого производства — красного шлама — в ценные магнитные материалы, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

В процессе получения оксида алюминия в промышленности образуется побочный продукт — плотная глинистая масса ярко-красного цвета. Ежегодно в мире генерируется более 200 миллионов тонн этого отхода, однако лишь менее 10% от этого объема подвергается повторному использованию. Остатки красного шлама накапливаются в отстойниках и хвостохранилищах, что несет серьезную угрозу экосистемам из-за содержания токсичных соединений, включая щелочи, тяжелые металлы и радиоактивные элементы.

Команда ученых предложила использовать метод карботермического восстановления — термохимического процесса с участием углерода — чтобы превратить красный шлам в мягкие магнитные сплавы на основе железа и кремния. Такие материалы обладают высокой технологической ценностью и могут применяться в производстве компонентов для электромобилей, возобновляемых источников энергии и электротехнических устройств.

Как пояснил заведующий кафедрой обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" Юрий Конюхов, ученые провели исследования десяти различных составов, собранных из двух видов красного шлама. Эксперименты показали, что полученные образцы близки по химическому и магнитному составу к существующим магнитомягким материалам, которые применяются в трансформаторах, электродвигателях и других приборах.

Научный коллектив, помимо специалистов НИТУ "МИСиС", включал ученых Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, Национального исследовательского университета "МЭИ", Российского экономического университета имени Г.В. Плеханова, Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), Пекинского университета науки и технологий (КНР), а также Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева (Казахстан).

Работа, результаты которой были опубликованы в международном научном журнале Sustainability (Q1), продемонстрировала возможность не только эффективной утилизации вредного отхода, но и его превращения в высокотехнологичный продукт. По мнению ученых, подобные методы открывают перспективы для развития "зеленой" металлургии и снижения экологической нагрузки от алюминиевой промышленности.

В ходе экспериментов специалисты подтвердили, что переработка шлама позволяет получать сплавы с характеристиками, сравнимыми с промышленными аналогами. В перспективе полученные материалы могут быть интегрированы в существующие производственные цепочки с минимальной доработкой. Это делает предложенную технологию особенно ценной в условиях растущего спроса на магнитные материалы и необходимости сокращения отходов тяжелой промышленности.

Юрий Конюхов отметил, что для дальнейшего применения методики необходимо масштабирование технологии и проработка вопросов промышленной реализации, однако уже сейчас очевидно, что это направление представляет значительный интерес как с научной, так и с прикладной точки зрения.