記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校高敏銳教授團隊與合肥國軒新材料科技有限公司高級工程師常元欽合作，發(fā)展了一種“綠氫冶鐵”新技術(shù)，即利用等離子體增強化學氣相還原工藝，以氫氣作為還原劑，成功實現(xiàn)了從赤泥中高效提取鐵。相關(guān)成果日前發(fā)表于國際學術(shù)期刊《美國化學會志》。

研究團隊介紹，赤泥是生產(chǎn)氧化鋁時衍生的強堿性工業(yè)廢料，目前全球堆存量已超40億噸，大部分被長期堆存于廢料池或干燥堆場，回收利用率僅3%。赤泥中氧化鐵含量較高，是鐵礦石的潛在替代品。

“我們使用等離子增強型化學氣相淀積設(shè)備產(chǎn)生高能氫等離子體，并將其用作赤泥的還原劑。這樣不僅大幅降低了反應(yīng)溫度，還將傳統(tǒng)工藝所需的1200攝氏度以上高溫降至900攝氏度。同時，綠鐵（“綠氫冶鐵”的產(chǎn)物）的提取效率大幅提升，在900攝氏度條件下，僅需數(shù)分鐘即可生成單質(zhì)金屬鐵?！毖芯繄F隊告訴記者，通過該工藝提取的鐵品質(zhì)優(yōu)異，鐵品位高達71%，綠鐵回收率達88.1%，遠超傳統(tǒng)的濕法冶金、超導磁選以及還原焙燒-磁選等工藝，滿足鋼鐵生產(chǎn)對高品質(zhì)鐵原料的需求，具備極高的工業(yè)應(yīng)用價值。

相比傳統(tǒng)赤泥提取鐵方式，該工藝產(chǎn)生的赤泥殘渣pH值降至接近中性，且元素浸出量極少，無須額外進行昂貴、復雜的中和處理。該工藝處理赤泥的成本遠低于傳統(tǒng)的酸浸法、超導磁選法等工藝。未來，若采用可再生綠電驅(qū)動，還可進一步降低能耗成本，提升經(jīng)濟競爭力，具有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的潛力。

值得一提的是，該工作提出的氫等離子體還原鐵氧化物的技術(shù)副產(chǎn)物僅為水，實現(xiàn)了近零碳排放，為今后綠色鋼鐵轉(zhuǎn)型提供了一種低碳、環(huán)保、高效的提鐵新工藝。（記者丁一鳴、常河）

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