В Евросоюзе пока ещё не все международные научные проекты с участием российских учёных пострадали от санкций и приостановлены. Так, команда специалистов из России и Австрии провела серию уникальных экспериментов для исследования процесса окислительного обжига образцов магнетитового концентрата при различных температурах.
Новая технология должна снизить выбросы СО2 на 40–60% за счёт использования водорода в качестве восстановителя. Пилотные испытания водородного метода проводит завод Voestalpine (Австрия) с участием отечественных специалистов.
Примечательно, что этот завод-гигант ещё в апреле объявил о том, что сможет полностью заменить использование российского угля, которые они до 24 февраля закупали у русских, и найдут другого поставщика. А вот совместные научные разработки австрийцы решили не трогать. Оно и понятно: то, над чем трудились учёные из двух стран, может стать в ближайшее время настоящим прорывом в металлургии.
О металлургах из Voestalpine
Voestalpine — одно из крупнейших сталелитейных предприятий Европы. В научных центрах компании работает более 700 сотрудников. Только в 2021/2022 финансовом году австрийцы выделили на различные исследования более 185 миллионов евро. Благодаря разработкам, за последние три десятилетия Voestalpine на своих предприятиях удалось сократить выбросы CO2 примерно на 20 процентов.
Старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории ЮУрГУ «Водородные технологии в металлургии» Юрий Капелюшин описали вместе с профессором Йоханнесом Шенком из Университета Леобена эту технологию и опубликовали своё исследование в одном из крупнейших металлургических изданий — Metallurgical and Materials Transactions B (Q1).
Водородная «бомба»
Проблема, которую хотят решить учёные — это разработка «зелёной» технологии по получению железа и стали на основе водорода. Дело в том, что в промышленности железо получают из руды, в основном из гематита и магнетита — это главные минералы, содержащие больше всего железа. На вид они представляет собой минералы чёрного цвета. Чаще всего образцы этой породы отличаются характерным металлическим блеском.
Voestalpine AG — международная сталелитейная компания, находящаяся в Линце, Австрия. Компания производит сталь, автомобили, железнодорожные системы, оборудование и инструментальные стали
За годы промышленной революции металлургия переработала в доменных печах огромные запасы высококачественных железных руд.
Кстати, по запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.
При этом объёмы добычи увеличиваются с каждым годом и трубы коптят всё больше, отравляя природу. К примеру, только на первом этапе использования доменного процесса происходит так называемое восстановление железа углеродом в печи при температуре 2000 градусов Цельсия.
«Современная практика производства железа из магнетитовой железной руды включает в себя окомкование (или спекание) для получения кусков заданного размера перед загрузкой в металлургические агрегаты, такие как доменная печь, колосниковая вращающаяся печь, а также шахтная печь Midrex. В настоящее время снижение выбросов CO2 является одной из наиболее важных глобальных экологических задач. Для достижения цели климатической нейтральности (нулевые выбросы парниковых газов) к 2050 году необходимо создание новых технологий по получению железа и стали на основе водорода. Суть технологии заключается в уходе от использования традиционных углеродсодержащих восстановителей, таких как уголь или кокс, и их заменой на водород», — говорит Юрий Капелюшин.
Каждая тонна произведённой стали равна — 1,8 тонны CO2
Научные коллективы лаборатории ЮУрГУ «Водородные технологии в металлургии» и Университета Леобена (это австрийский университет горного дела, металлургии и материалов) проводят уникальные эксперименты по исследованию процесса окислительного обжига образцов магнетитового концентрата при различных температурах с использованием высокотемпературной рентгеновской камеры Rigaku Ultima IV.
Что такое Rigaku Ultima IV
Это новая разработка японской компании Rigaku. На сегодняшний день — единственный рентгеновский дифрактометр с реализованной функцией полностью автоматической юстировки гониометра. В дифрактометре Rigaku Ultima IV реализованы все возможные на сегодняшний день опции для решения широкого круга задач.
Так выглядит Rigaku Ultima IV
Уральские умельцы
Уже другая команда из другого Уральского вуза — УрФУ — создала технологию переработки сложного полиметаллического сырья, которое раньше считалось низкокачественным. Новый способ поможет извлечь из него до 90% цветных металлов и утилизировать 95% вредных компонентов.
«Мы создали технологию атмосферного выщелачивания полиметаллического упорного сырья. <…> Мы вовлекаем эти материалы в переработку, извлекаем ценные металлы, перерабатываем токсические компоненты, переводим их в безопасные труднорастворимые соединения, которые потом можно хранить на специальных полигонах. Но такие отходы будут уже малоопасные, и их объём сильно уменьшится. По сути, мы извлекаем не менее 90% металлов и утилизируем 95% вредных компонентов», — цитирует ТАСС руководителя лаборатории перспективных технологий комплексной переработки минерального и техногенного сырья, цветных и чёрных металлов Уральского федерального университета Дениса Рогожникова.
По его словам, техногенные и производственные отходы являются экологической проблемой, теперь же появилась возможность их перерабатывать, попутно извлекая ценные компоненты, а токсичные утилизируя.
Егор Петров
