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Um filtro pode reciclar resíduos de alumínio?



Os engenheiros do MIT desenvolveram um processo de nanofiltração que promete aumentar a eficiência da produção de alumínio e reduzir os resíduos perigosos.

Os engenheiros do MIT desenvolveram um processo de nanofiltração para reduzir o desperdício da produção de alumínio, capturando íons de alumínio a partir de fluxos de efluentes, que podem ser reciclados para aumentar o rendimento e minimizar o desperdício.Experimentos de laboratório com uma membrana demonstraram sua capacidade de capturar mais de 99% dos íons de alumínio de soluções semelhantes a fluxos de resíduos de plantas de alumínio.Se escalado para uso em instalações de produção, essa tecnologia pode reduzir o desperdício de alumínio e melhorar a qualidade das emissões de plantas.

Um nicho de reciclagem
O grupo de pesquisa do MIT se concentra no desenvolvimento de tecnologias de membrana e filtração para dessalinizar a água do mar e o tratamento de águas residuais.Explorando novas aplicações para seu trabalho, a equipe identificou uma oportunidade na produção de alumínio, especificamente para abordar as águas residuais geradas durante o processo.

A produção de alumínio começa com a mineração de bauxita, um minério rico em metal, que passa por reações químicas para extrair alumínio, produzindo óxido de alumínio em uma forma de pó chamada alumina.Este alumina é transportado para refinarias, onde é processado em cubas de eletrólise contendo criolito fundido.Uma corrente elétrica quebra as ligações químicas em alumina, separando o alumínio dos átomos de oxigênio.O alumínio líquido se instala no fundo do IVA e é coletado para fundição.Com o tempo, impurezas como sódio, lítio e íons de potássio se acumulam nos criolitos, reduzindo sua eficiência.Uma vez que a concentração de impureza se torna alta, o eletrólito é substituído e o criolito gasto, contendo íons de alumínio e impurezas, é descartado como desperdício.

Um chute carregado
Os pesquisadores pretendiam desenvolver um processo de membrana para filtrar o desperdício de criolitos e recuperar íons de alumínio do fluxo de resíduos enquanto permitiam que outros íons, como o sódio, passem.Ao capturar seletivamente o alumínio, a equipe procurou devolvê -lo ao IVA da eletrólise sem introduzir o excesso de sódio, o que diminui o processo.Seus projetos adaptam as membranas usadas em estações de tratamento de água, feitas de folhas finas de polímeros com poros em escala de nanômetros sintonizados para deixar através de íons e moléculas específicas.Essas membranas carregam uma carga negativa, repelindo íons carregados negativamente e atraindo íons carregados positivamente para passar.