Российские ученые нашли способ повысить извлечение алюминия из бокситов с помощью электрического тока
Коллектив исследователей из Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, МГУ им. М. В. Ломоносова и Уральского федерального университета разработал новый метод переработки бокситов — основной руды для производства алюминия.
Технология, основанная на использовании электрического тока, позволяет значительно повысить извлечение глинозёма и сделать процесс более экологичным.
Проблема традиционного способа получения алюминия (метод Байера) заключается в том, что при высоком содержании в руде кремния и железа до 15% алюминия теряется в отходах. Российские учёные предложили решить эту задачу путём предварительной электрохимической обработки бокситовой пульпы в щелочном растворе, сообщает ТАСС.
«Ученые использовали электрический ток, чтобы преобразовать и отделить "вредные" соединения железа внутри частиц боксита, что позволяет затем извлечь больше алюминия. Новая методика открывает путь к переработке бокситов, которые раньше считались непригодными», — сообщили в Минобрнауки РФ.
В ходе двухчасовой обработки более 65% железа в руде превращается в магнитный минерал магнетит, а часть его осаждается на электроде в виде чистого железа. После такой подготовки боксит направляют на стандартную переработку по методу Байера. В результате удаётся извлечь свыше 90% алюминия, что на 5% больше, чем при использовании традиционной технологии.
Важным открытием стало и то, что основная часть железа в отходах (красном шламе) присутствует в форме маггемита, который легко отделяется магнитом. Это не только снижает экологическую нагрузку, но и открывает возможность вторичного использования железа.
«Наша задача — точно определить, во что превращается железо в процессе реакции. Специальная методика подтвердила, что в отходах образуется именно маггемит. Это знание — ключ к управлению всем процессом», — пояснил ведущий научный сотрудник ГЕОХИ РАН Дмитрий Валеев.
Исследование, выполненное при поддержке Минобрнауки России, опубликовано в журнале Minerals. Разработка может повысить эффективность и экологичность алюминиевой промышленности, а также вовлечь в переработку ранее не использовавшиеся виды сырья.