Naučnici od rudarskog otpada dobili gvožđe i građevinski materijal

Rudarenje aluminijuma iza sebe ostavlja crveni mulj, milijarde tona kaustične crvene mase. Istraživači tvrde da se iz nje uz pomoć jednostavnog hemijskog procesa može izdvojiti ogromna količina gvožđa, a da je ostatak bezopasan i da se može koristiti u građevinskoj industriji.

Aluminijum se dobija rudarenjem boksita. Posle postupka ekstrakcije aluminijum-oksida, poznatog i kao glinica ili alumina, preostaje otpad koji se zove crveni mulj. Visoko je alkalan i može sadržati toksične teške metale poput kadmijuma.

Ova industrija svake godine proizvede 180 miliona tona crvenog mulja u svetu. Istovara se u improvizovane, zagrađene bazene da se suši. Trenutno se samo mala količina prerađuje, pa bude manje opasna.

Istraživači već dugo znaju da se iz crvenog mulja može izvući dodatna vrednost. On sadrži veliku količinu gvožđa, do 70 odsto mase, ali i manje količine retkih metala poput skandijuma.

Problem je što su ovi hemijski elementi u crvenom mulju u obliku oksida, odnosno vezani su za kiseonik, te su daleko manje korisni od čistih metala.

Jedan od načina da se kiseonik ukloni jeste kroz proces redukcije, u kojem se gvožđe-oksid meša sa ugljenikom. To je, inače, tradicionalna metoda za pretvaranje oksida gvožđa u čelik. Proces je jeftin i efikasan, ali za njega je potrebno mnogo fosilnih goriva i ispušta se ugljen-dioksid.

Redukcija gvožđa vodonikom može da se primeni i na otpad od prerade boksita

Naučnici su otkrili alternativni proces. Matic Jovičević-Klug i Isnaldi Souza Filjo, istraživači sa Instituta Maks Plank za istraživanje gvožđa,  pokazali su da ruda gvožđa može biti redukovana pomoću vodonika. Proces su unapredili uvođenjem elektrolučne peći za otapanje rude i uz izlaganje plazmi jonizovanih molekula vodonika.

Jovičević-Klug i Souza Filjo su isprobali taj proces na i crvenom mulju. Nakon 10 minuta otapanja 15 grama mulja u peći, pronašli su velike kuglice skoro čistog gvožđa. Analizirajući kuglice i druge proizvode reakcije, otkrili su da je postupak bio veoma efikasan. Teoretski, mogu se izvući i drugi, ređi elementi.

Prečišćavanjem crvenog mulja moglo bi da se dobije više stotina miliona tona čelika

Ukoliko se proces prečišćavanja postojećeg crvenog mulja pokaže efikasnim, od njega bi mogle da se proizvedu stotine miliona tona čelika. Masa koja ostaje posle prerade više nije opasna i može da se upotrebi za građevinski materijal, napominju naučnici.

Taj način proizvodnje bi bio znatno povoljniji po klimu od konvencionalnog, kažu istraživači. Glavna prednost ovog pristupa proizvodnje čelika je što ni za crveni mulj ni dobijeno gvožđe nije potrebna dodatna prerada, što štedi energiju, izjavio je Souza Filjo.

Ukoliko se elektrolučne peći budu napajale energijom iz obnovljivih izvora, imaće mnogo manji ugljenični otisak. Ipak, ostaje još mnogo posla. Potrebna je studija kako bi se procenila ekonomska isplativost iskorišćavanja crvenog mulja, uključujući troškove na ime otpadnih gasova.