Phương pháp mới của nhóm nghiên cứu Đức sẽ giúp sản xuất sắt có độ tinh khiết cao từ bùn đỏ, một phế phẩm của ngành công nghiệp nhôm, chỉ trong 10 phút.
Một nhóm các nhà khoa học từ Max-Planck-Institut für Eisenforschung, một trung tâm nghiên cứu sắt ở Đức, đã phát triển phương pháp biến phụ phẩm bùn đỏ độc hại từ quá trình sản xuất nhôm thành sắt, sau đó biến thành thép. xanh”, New Atlas đưa tin ngày 6/2. Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature.
Các nhà nghiên cứu tìm ra cách biến bùn đỏ thải từ sản xuất nhôm thành sắt (Ảnh: Depositphotos).
Ngành công nghiệp nhôm tạo ra khoảng 180 triệu tấn cặn bauxite, hay còn gọi là bùn đỏ , mỗi năm. Chất này có tính ăn mòn rất cao vì nó có tính kiềm cao và giàu kim loại nặng độc hại. Ở các nước như Úc, Trung Quốc, Brazil, bùn đỏ dư thừa thường được xử lý tại các bãi chôn lấp khổng lồ với chi phí xử lý cao. Ngành thép cũng gây hại không kém cho môi trường, đóng góp 8% lượng khí thải CO 2 toàn cầu. Tuy nhiên, nhu cầu về thép và nhôm dự kiến sẽ tăng tới 60% vào năm 2050.
Matic Jovicevic-Klug, tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết : “Quy trình của chúng tôi có thể đồng thời giải quyết vấn đề lãng phí trong sản xuất nhôm và giảm lượng khí thải carbon của ngành thép” .
Bùn đỏ có 60% oxit sắt . Đun chảy bùn đỏ trong lò hồ quang điện với plasma chứa 10% hydro sẽ khử chất này thành sắt lỏng và oxit lỏng, từ đó sắt có thể dễ dàng tách ra. Kỹ thuật khử plasma mất khoảng 10 phút và tạo ra sắt rất tinh khiết, có thể gia công trực tiếp thành thép. Các oxit kim loại không còn ăn mòn sẽ cứng lại khi nguội. Vì vậy, chúng có thể được biến thành vật liệu giống thủy tinh và được sử dụng làm vật liệu san lấp trong ngành xây dựng.
Isnaldi Souza Filho, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết : “Nếu hydro xanh được sử dụng để sản xuất sắt từ 4 tỷ tấn bùn đỏ sinh ra trong quá trình sản xuất nhôm toàn cầu cho đến nay, ngành thép có thể giảm được gần 1,5 tỷ tấn CO 2 ” .
Các kim loại nặng độc hại có trong bùn đỏ ban đầu được “trung hòa gần như” bằng quy trình mới. Bất kỳ kim loại nặng nào còn sót lại đều bị liên kết chặt chẽ trong các oxit kim loại và không thể bị rửa trôi bằng nước như bùn đỏ ở các bãi chôn lấp.
“Sau quá trình khử, chúng tôi đã phát hiện thấy crom trong sắt. Các kim loại nặng và quý khác cũng có thể đã đi vào sắt hoặc vào một nơi riêng biệt. Chúng tôi sẽ khám phá điều này trong các nghiên cứu tiếp theo. Các kim loại quý sau đó có thể được tách ra và tái sử dụng”. Jovicevic-Klug nói. Nhóm nghiên cứu cũng cho biết, sản xuất sắt từ bùn đỏ trực tiếp bằng hydro xanh mang lại lợi ích to lớn cho môi trường và còn mang lại lợi ích kinh tế.
- Sử dụng bùn đỏ để xử lý ô nhiễm kim loại trong nước thải
- Nghiên cứu xử lý bùn bôxit đỏ làm đất trồng trọt
- “Lũ bùn đỏ” nguy hại thế nào?
