라이스 대, 독성이 있는 흙 제거 기술 개발...금속의 96% 제거 New flash method removes 96% of metals from red mud, leaves aluminum-rich residue

New flash method removes 96% of metals from red mud, leaves aluminum-rich residue

Rice University researchers have created a flash heating method that cleans toxic red mud in seconds.

​

A team at Rice University has unveiled a fast and cleaner method to extract aluminum and strip toxic metals from bauxite residue, also called red mud.

The hazardous by-product of aluminum production has long plagued the industry, but this new technique could mark a breakthrough in waste management.

https://interestingengineering.com/innovation/flash-heating-red-mud-aluminum-recovery

​

새로운 플래시 방법은 붉은 진흙에서

금속의 96%를 제거하고 알루미늄이 풍부한 잔류물을 남깁니다.

​

폐기물 관리 혁신

​

라이스 대학교 연구진은 몇 초 만에 독성이 있는 붉은 진흙을 제거하는 순간 가열 방법을 개발했습니다.

​

라이스 대학의 한 팀이 보크사이트 잔류물(레드 머드라고도 함)에서 알루미늄을 추출하고 독성 금속을 제거하는 빠르고 깨끗한 방법을 공개했습니다.

​

알루미늄 생산 과정에서 발생하는 위험한 부산물은 오랫동안 업계를 괴롭혀 왔지만, 이 새로운 기술은 폐기물 관리에 획기적인 진전을 가져올 수 있습니다.

​

플래시 가열로 독성 금속을 제거.

이 공정은 1분 미만의 짧은 시간 동안 재료에 고출력 전기 펄스를 보내는 플래시 줄 가열(FJH)을 사용합니다.

​

소량의 염소 가스가 펄스와 함께 작용하여 유해 금속을 기화시킵니다. 남은 것은 알루미늄이 풍부한 잔류물로, 재사용이 가능합니다.

​

라이스 대학의 화학 및 재료 과학 교수인 제임스 투어는 이 성과를 산업적 이정표라고 칭했습니다.

​

"저희 연구는 레드 머드 사태에 획기적인 해결책을 제시할 잠재력을 제시합니다."라고 그는 말했다. "이러한 발전은 산업적 관점에서 매우 중요하며, 한때 유해 물질이었던 것을 단 1분 만에 귀중한 자산으로 탈바꿈시켰습니다."

염소를 이용한 플래시 줄 가열 전후의 보크사이트 잔류물.

사진 제공 : 라이스 대학교

연구자들은 정제된 알루미늄을 생산 주기로 되돌리거나 내구성 있는 세라믹 타일과 벽돌로 전환할 수 있음을 보여주었습니다.

​

매년 수백만 톤의 붉은 진흙이 전 세계에 축적되어, 지역 사회를 강 오염과 저장 재해로 위협하고 있습니다.

​

기존의 정화 방법은 장시간 가열이나 부식성 화학 물질을 사용하는 경우가 많은데, 이는 비용이 많이 들고 환경에도 해롭습니다.

​

공동 제1저자이자 박사후 연구원인 류치밍은 새로운 접근 방식의 효율성을 강조했습니다.

​

"이 방법은 속도와 간편함이 뛰어납니다."라고 류 박사는 말했습니다. "단 60초 만에 철의 96%와 거의 모든 독성 물질을 추출하는 동시에 알루미늄은 거의 그대로 유지했습니다."

​

이 공정은 물과 용매를 사용하지 않으면서도 나트륨염을 제거하는 핵심적인 개선 사항입니다. 그 결과, 처리되지 않은 붉은 진흙의 부식성을 더 이상 갖지 않는 더욱 안전한 소재가 탄생했습니다.

​

지속 가능한 산업 솔루션을 향해

연구팀은 이 방법이 알루미늄 생산 외에도 다양한 분야에 적용될 수 있다고 생각합니다. 제철, 광업, 희토류 가공과 같은 산업에서도 FJH의 혜택을 볼 수 있는 대량의 폐기물이 발생합니다.

​

공동 제1저자인 쉬첸 쉬(Shichen Xu)는 "한때 환경적 위협이었던 것이 이제 건축 자재로 탈바꿈할 수 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 세척된 붉은 진흙을 매우 단단한 세라믹으로 만들어 건축 및 알루미늄 회수에 적합하게 만들었습니다."

​

이 기술은 폐기물 더미 감소, 배출량 감축, 그리고 신규 보크사이트 채굴 수요 감소라는 세 가지 주요 이점을 제공합니다. 붉은 진흙 재해로 피해를 입은 지역 사회에 이 기술은 실질적인 해결책을 제시합니다.

​

투어는 이 프로젝트가 Metallium Ltd. 산하의 라이스 산하 분사기업인 Flash Metals USA를 통해 산업화 단계로 나아가고 있다고 밝혔습니다. 이 회사는 알루미늄 생산업체와 협력하여 이 공정을 전 세계적으로 확장하고 있습니다.

​

9월 15일 ACS Applied Materials and Interfaces 에 발표된 이 연구에는 Rice 연구원 여러 명과 미국 육군 공병 연구개발 센터의 협력자들이 참여했습니다.

https://interestingengineering.com/innovation/flash-heating-red-mud-aluminum-recovery