Физики ЧелГУ и их китайские коллеги решили проблемы экологичного получения железа
Учёные физического факультета Челябинского государственного университета и их коллеги из института обработки минералов и биоинженерии Центрального южного университета Китая разработали технологию получения чистого железа с использованием древесных отходов.
Учёные физического факультета Челябинского государственного университета и их коллеги из института обработки минералов и биоинженерии Центрального южного университета Китая разработали технологию получения чистого железа с использованием древесных отходов.
Проект реализуется при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Научный коллектив ЧелГУ под руководством доцента кафедры радиофизики и электроники Антона Анзулевича и группа профессоров из города Чанша, возглавляемая Пэн Чживэем, работают уже второй год.
Учёные разработали технологию изготовления гранул в лабораторных условиях. Провели численное моделирование взаимодействия электромагнитных волн с материалом и ряд экспериментальных исследований, посвященных изучению фазовых превращений при нагреве.
«В природе железо редко встречается в чистом виде, например оно входит в состав железо-никелевых метеоритов. Мы исследовали способ получения чистого железа из руды, которую для этого надо смешать с восстановителем и нагреть, – пояснил Антон Анзулевич. – При микроволновом нагреве излучение практически не проникает в такую смесь, поэтому её также необходимо «разбавить». В нашей работе для этих целей был использован материал на основе древесных отходов, термически обработанных без кислорода – биочар. Его применение в большей степени экологично и безопасно в сравнении с каменным углем. Из железной руды и биочара изготавливали гранулы, подвергали их обработке микроволновым излучением и получали чистое железо. После моделирования нагрева полученных гранул мы определили, что для достижения поставленных целей они должны быть с неоднородным распределением компонентов: иметь ядро и оболочку. Для оптимального протекания химических превращений реакции внутри гранулы должны происходить быстрее, а значит необходимо реализовать равномерный нагрев от центра к краям. В ядре должно быть больше железной руды, а на поверхности – больше биочара».
В промышленных масштабах технологию физиков ЧелГУ и их коллег из Центрального южного университета Китая можно опробовать совместно с крупным предприятием, которое заинтересуется улучшением экологической ситуации на производстве.
