莱斯大学开发闪速焦耳加热技术回收赤泥铝材
2025-09-17 16:38
来源:莱斯大学
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莱斯大学研究人员开发出一种基于闪速焦耳加热(FJH)的创新技术,可高效处理铝工业生产产生的赤泥废弃物。该项研究成果发表于《ACS应用材料与界面》期刊,为解决工业废料处理提供了新方案。

该技术通过施加高功率电脉冲配合氯气环境,在60秒内使赤泥中的铁及其他有毒金属蒸发,同时保留绝大部分铝成分。实验数据显示,该方法可提取96%的铁元素并去除近乎全部有毒物质,残留的富铝材料可转化为建筑用陶瓷砖或重新投入铝生产流程。研究团队指出,此工艺无需用水和溶剂,相较传统高温熔炼或化学处理方式更为清洁高效。

通讯作者、化学教授James Tour表示:"我们的研究为解决赤泥危机提供了一个潜在的变革性方案,在不到一分钟的时间内将曾经的有毒负担转化为宝贵资源。"共同第一作者刘启明补充强调:"该方法的速度和简便性使其与众不同,在极短时间内实现了金属的高效分离。"

该技术不仅能减少赤泥堆存带来的环境风险,还可降低铝生产对原始铝土矿的需求。共同第一作者徐世辰指出:"经处理的赤泥可转化为高硬度陶瓷材料,适用于建筑行业和铝金属回收领域。"目前该工艺正通过校办企业Flash Metals US与全球铝生产企业合作推进规模化应用。

研究人员认为,此项技术有望推广至钢铁制造、采矿及稀土加工等产生大量工业废料的领域,为可持续材料回收开辟新的技术路径。

更多信息: 刘启明等,《闪蒸焦耳加热氯化法去除铝土矿残渣中的铁和重金属》,ACS 应用材料与界面(2025)。期刊信息: ACS应用材料与界面

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