علماء روس يبتكرون طريقة للحصول على معادن ثمينة من النفايات

ابتكر علماء معهد علوم المواد والمعادن وزملاؤهم، طريقة جديدة لتدوير النفايات الخطرة الناتجة عن صناعات الألومنيوم أي الطين الأحمر السام، والحصول منها على نوع ثمين من الحديد الزهر.

وتفيد مجلة Metals، بأن الطين الأحمر هو نوع من النفايات السامة جدا يتكون عند إنتاج الألومنيوم من خام البوكسيت، واستنادا إلى طريقة معالجته، للحصول على طن واحد من معدن الألومنيوم ينتج 1.5 طن من الطين الأحمر السام.

وتعتبر مشكلة تخزين هذا الطين الأحمر السام، من أهم المشكلات في صناعة الألومنيوم. ويحتوي هذا الطين على نسبة عالية من أكاسيد الحديد والتيتانيوم والسيليكون، والألومنيوم، وعنصر السكانديوم النادر، ما يحوله من فئة النفايات إلى خام ثمين مهمل. وحاليا تراكمت في مصانع الألومنيوم الروسية، كمية كبيرة من الطين الأحمر (نحو 600 مليون طن) وهذه الكمية في ازدياد مستمر. وأن المشكلة الرئيسية هنا تكمن في خطره على البيئة.

وقد تمكن علماء معهد علوم المواد والمعادن التابع لأكاديمية العلوم الروسية بالتعاون مع علماء من جامعة موسكو والجامعة الوطنية للبحوث التكنولوجية وغيرهم، من ابتكار طريقة لمعالجة الطين الأحمر والحصول على حديد زهر له تركيب خاص، يمكن استخدامه في صنع قوالب صب المعادن. وأن استخدام هذه الطريقة سوف يخفض جدا من كمية الطين الأحمر المتراكمة في مصانع الألومنيوم وبالتالي من خطره على البيئة

ويقول دميتري زينوفييف، الباحث العلمي في معهد علوم المواد والمعادن، “الطريقة المستخدمة حاليا في معالجة الطين الأحمر تتضمن صهره مع الكربون والجير في درجات حرارة عالية للحصول على الحديد الزهر.. ولكن هذه الطريقة صعبة التنفيذ بسبب وجود قلويات في الطين الأحمر، ما يسبب انهيار أفران الصهر. أما الطريقة الجديدة التي ابتكرناها، فتتضمن فصل القلويات عن الطين الأحمر أولا وإعادتها إلى صناعة الألومنيوم، قبل عملية الصهر. كما أننا نستخدم في طريقتنا درجة حرارة تصل إلى 1700 درجة مئوية، ما يسمح بالحصول على حديد زهر بمواصفات خاصة”. يحتوي على 1.5% كربيد التيتانيوم، ما يعطيه صلابة عالية، وحوالي 1% فوسفور الذي يكون مركبات سهلة الانصهار، ويحسن سيولة السبائك الجديدة.

ويقول دميتري فالييف كبير الباحثين في المعهد، إننا نحصل على حديد زهر عالي الصلابة والسيولة من النفايات، حيث أن الطريقة المستخدمة حاليا للحصول على حديد زهر بنفس المواصفات مكلفة جدا، وهذا يعني أن استخدام الطريقة الجديدة سوف يخفض تكاليف الإنتاج، ويسمح بإنتاج ألومنيوم من دون نفايات.