بررسی فنی اقتصادی دانش تولید عناصر نادر و تیتانیوم از گِل قرمز برای تجاری سازی

به گزارش روابط عمومی ایمیدرو، گل قرمز به عنوان پسماند حاصل از فرآیند تولید آلومینا و یکی از منابع استحصال عناصر باارزش و عناصر نادر خاکی، سالانه حدود یک میلیون تن در کارخانه آلومینای جاجرم انبار می شود.

حسین حبیبی کارشناس آزمایشگاه فرآوری مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران در این باره گفت: افزود: مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران با تمرکز بر روی این پسماند، به دانش فنی استحصال عناصر مذکور دست یافت و موفق به کسب دانش فنی استحصال اکسید تیتانیوم و محصول حاوی اسکاندیوم شد.

حبیبی با اشاره به پژوهش در حال انجام این مرکز تحت عنوان «استحصال تیتانیوم و عناصر نادر خاکی از گل قرمز کارخانه بوکسیت جاجرم در مقیاس پایه» گفت: مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران این پژوهش را از اواخر سال 1400 و با تهیه ۲۰ تن نمونه از سد باطله کارخانه آلومینای جاجرم آغاز کرد.

وی ادامه داد: پژوهش مذکور باهدف بهینه‌سازی فرآیند از نظر فنی و اقتصادی در مقیاس پایه در حال انجام است و در آن، بخش‌های مختلف فرآیند در آزمایشگاه تعدیل و بهینه‌سازی شده و پس از انجام آزمایش در مقیاس پایه در شرایط بهینه‌شده، امکان بررسی فنی اقتصادی اولیه فراهم شده و نتایج مثبت آن ارائه خواهد شد.

بومی سازی روش استحصال گل قرمز

حبیبی با بیان اینکه نگهداری و ذخیره گل قرمز به دلیل خاصیت قلیایی شدید و حجم وسیع تولید آن بسیار مشکل است، تصریح کرد: روش‌های مختلفی در دنیا برای ذخیره و نگهداری گل قرمز، مورداستفاده قرارگرفته است، اما هیچ کدام از روش های موجود، از نظر زیست‌محیطی مطلوب نیست.

وی افزود: بر این اساس، وجود عناصر با ارزش مانند تیتانیوم و اسکاندیوم، گل قرمز را به یک سرمایه معدنی قابل‌توجه تبدیل کرده است و در فرآیند بایر، در نتیجه حرارت و فشار، ترکیبات جدیدی تشکیل می‌ شود که هرکدام کاربردهای ویژه‌ای دارند. با تلاش این مرکز، روش استحصال گل قرمز بومی سازی شد.

کارشناس آزمایشگاه فرآوری مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران بیان کرد: استحصال تیتانیوم موجود در باطله آلومینا، به علت شرایط خاص کانی‌شناسی، نسبت به سایر منابع تیتانیوم، علاوه بر حذف مرحله پرهزینه خردایش، امکان استفاده از روش‌های فرآوری کم‌هزینه و دستیابی به محصولی باکیفیت و ارزش اقتصادی بالا را فراهم کرده است.

وی ادامه داد: از دیگر تشکیل‌دهنده‌های مهم این پسماند، عناصر نادر خاکی است که امروزه دارای اهمیت زیادی در صنایع استراتژیک هستند و میزان گل قرمز تولیدی در کارخانه تولید آلومینای جاجرم، سالانه حدود یک‌میلیون تن برآورد شده است.

جزئیات پژوهش انجام شده از استحصال عناصر نادر

حبیبی با اشاره به جزئیات پژوهش انجام شده در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران تحت عنوان «شناسایی و امکان‌سنجی استحصال تیتانیوم و عناصر نادر خاکی از گل قرمز کارخانه بوکسیت جاجرم در مقیاس آزمایشگاهی» بیان داشت: این مرکز، پس از انجام مطالعات کتابخانه‌ای در مورد گل قرمز، انجام فرآیند نمونه گیری توسط متخصصان نمونه گیر از 12 نقطه به صورت شبکه ای از سد باطله جاجرم انجام شد.

وی افزود: در مرحله بعد، مطالعات شناسایی شامل اندازه‌گیری جرم مخصوص، دانه بندی، آنالیز کانی‌شناسی و شیمیایی بر روی نقاط نمونه ‌برداری و نمونه معرف انجام شد. نمونه معرف گل قرمز به ‌صورت عمده حاوی کانی‌های هماتیت، کلسیت، آناتاز و شاموزیت و... است. این نمونه، حاوی 19.4 درصد آهن، 5.32 درصد اکسید تیتانیوم ۷۷۵ ppm عناصر نادر خاکی ۳۰ ppm تا ۵۰ اسکاندیوم) و 6.4 درصد آلومینیوم است.

کارشناس فرآوری مرکز تحقیقات فرآوری ایران اذعان کرد: در ادامه فرآیند پژوهش، مطالعات امکان‌سنجی فنی فرآوری باهدف بازیابی تیتانیوم و عناصر نادر خاکی (اسکاندیوم به‌عنوان با ارزش‌ترین عنصر نادر خاکی موجود در گل قرمز) آغاز و براساس مطالعات شناسایی نمونه، آزمایش‌های جدایش مغناطیسی، پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی بر روی نمونه انجام شد.

حبیبی اظهار داشت: این پژوهش‌ها منجر به توسعه دانش فنی استحصال اکسید تیتانیوم با خلوص بیش از ۹۲ درصد و تولید محصول حاوی اسکاندیوم با عیار قابل‌استفاده در فرآیندهای بعدی به روش هیدرومتالورژی شد که به نام ایمیدرو در سامانه مرکز مالکیت معنوی سازمان ثبت‌اسناد و املاک کشور به ثبت رسید.

طرح برتر پژهشی سال جشنواره داخلی و انتشار در سه نشریه بین المللی

کارشناس فرآوری مرکز تحقیقات فرآوری ایران خاطرنشان کرد: پژوهش یاد شده، در جشنواره پژوهش وزارت صمت در سال 99 به‌عنوان طرح برتر پژوهشی معرفی و سه مقاله در ژورنال‌های علمی Environmental Science and Pollution Research، Separation and Purification Technology و Minerals Engineering منتشر شد.