Methode zur Herstellung von Eisen aus giftigem Rotschlamm in 10 Minuten

Ein deutsches Forscherteam hat eine umweltfreundliche Methode gefunden, um Rotschlamm, ein Nebenprodukt der Aluminiumindustrie, in nur 10 Minuten Verarbeitungszeit in hochreines Eisen umzuwandeln.

Forscher wollen Rotschlamm aus der Aluminiumproduktion in Eisen umwandeln. Foto: Depositphotos

Ein Wissenschaftlerteam des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung, einem Zentrum für Eisenforschung in Deutschland, hat eine Methode entwickelt, um giftige Rotschlamm-Nebenprodukte der Aluminiumproduktion in Eisen umzuwandeln, das dann zu „grünem“ Stahl verarbeitet wird, berichtete New Atlas am 6. Februar. Die neue Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Die Aluminiumindustrie produziert jährlich rund 180 Millionen Tonnen Bauxitschlamm (Rotschlamm). Dieser ist hochgradig korrosiv, da er stark alkalisch und reich an giftigen Schwermetallen ist. In Ländern wie Australien, China und Brasilien wird überschüssiger Rotschlamm oft unter hohen Kosten auf riesigen Mülldeponien entsorgt. Die Stahlindustrie ist ebenso umweltschädlich und trägt 8 % zum weltweiten CO2-Ausstoß bei. Dennoch wird erwartet, dass die Nachfrage nach Stahl und Aluminium bis 2050 um 60 % steigen wird.

„Unser Verfahren könnte gleichzeitig das Abfallproblem bei der Aluminiumproduktion lösen und den CO2-Fußabdruck der Stahlindustrie reduzieren“, sagte Matic Jovicevic-Klug, Hauptautor der neuen Studie.

Rotschlamm besteht zu 60 % aus Eisenoxid. Durch Schmelzen in einem Lichtbogenofen mit einem Plasma mit 10 % Wasserstoffanteil wird Rotschlamm zu flüssigem Eisen und flüssigem Oxid reduziert, aus dem sich das Eisen leicht extrahieren lässt. Die Plasmareduktion dauert etwa 10 Minuten und erzeugt hochreines Eisen, das direkt zu Stahl verarbeitet werden kann. Die nichtrostenden Metalloxide härten beim Abkühlen aus. Sie können daher zu einem glasartigen Material verarbeitet und als Hinterfüllmaterial in der Bauindustrie verwendet werden.

„Wenn grüner Wasserstoff zur Herstellung von Eisen aus den 4 Milliarden Tonnen Rotschlamm verwendet würde, die bisher bei der weltweiten Aluminiumproduktion anfallen, könnte die Stahlindustrie fast 1,5 Milliarden Tonnen CO2 einsparen“, sagte Isnaldi Souza Filho, Mitglied des Forschungsteams.

Die im ursprünglichen Rotschlamm enthaltenen giftigen Schwermetalle werden durch das neue Verfahren nahezu neutralisiert. Verbleibende Schwermetalle sind fest in den Metalloxiden gebunden und können nicht wie Rotschlamm auf Mülldeponien mit Wasser ausgewaschen werden.

„Nach dem Reduktionsprozess fanden wir Chrom im Eisen. Möglicherweise sind auch andere Schwer- und Edelmetalle in das Eisen gelangt oder an einen separaten Ort. Dies werden wir in weiteren Studien untersuchen. Die Edelmetalle können dann abgetrennt und wiederverwendet werden“, sagte Jovicevic-Klug. Das Team betonte außerdem, dass die direkte Eisenproduktion aus Rotschlamm mit grünem Wasserstoff große ökologische Vorteile bietet und auch wirtschaftlich sinnvoll sei.

Thu Thao (Laut Neuem Atlas )

Quellenlink: https://vnexpress.net/phuong-phap-san-xuat-sat-tu-bun-do-doc-hai-4709941.html