کسب دانش فنی تولید تیتانیوم و عناصر نادر از گل قرمز کارخانه آلومینای جاجرم

گل قرمز، پسماند حاصل از فرایند تولید آلومینا از بوکسیت است که یکی از منابع استحصال عناصر باارزش و عناصر نادر خاکی محسوب می شود.

به گفته حسین حبیبی کارشناس آزمایشگاه فرآوری مرکز ، نگهدارى و ذخیره گل قرمز به دلیل خاصیت قلیایى شدید آن و حجم وسیع تولید آن بسیار مشکل است و روش‌های مختلفى در دنیا براى ذخیره و نگهدارى گل قرمز مورداستفاده قرارگرفته ، اما هیچیک از آن‌ها از دیدگاه زیست‌محیطى مطلوب نیست. بر این اساس وجود عناصر باارزش مانند تیتانیوم و اسکاندیوم، گل قرمز را به یک سرمایه معدنی قابل‌توجه تبدیل کرده است و در طی فرایند بایر، درنتیجه حرارت و فشار، ترکیبات جدیدی تشکیل می‌ شود که هرکدام کاربردهای خاص و ویژه‌ای دارند.

متخصص ذیربط در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی معتقداست : استحصال تیتانیوم موجود در این باطله، به علت شرایط خاص کانی‌شناسی این باطله، نسبت به سایر منابع تیتانیوم، علاوه بر حذف مرحله پرهزینه خردایش، امکان استفاده از روش‌های فراوری کم‌هزینه و دستیابی به محصولی باکیفیت و ارزش اقتصادی بالا را فراهم کرده است.

حبیبی افزود ، 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.

براساس این گزارش، طی پژوهشی تحت عنوان "شناسایی و امکان‌سنجی استحصال تیتانیوم و عناصر نادر خاکی از گل قرمز کارخانه بوکسیت جاجرم در مقیاس آزمایشگاهی" که نتایج آن توسط مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران ارائه شد پس از انجام مطالعات کتابخانه‌ای در مورد گل قرمز، انجام فرایند نمونه گیری توسط متخصصان نمونه گیر از 12 نقطه به صورت شبکه ای از سد باطله جاجرم انجام شد و سپس مطالعات شناسایی شامل اندازه‌گیری جرم مخصوص، دانه بندی، آنالیز کانی‌شناسی و شیمیایی بر روی نقاط نمونه ‌برداری و نمونه معرف انجام شد و نمونه معرف گل قرمز به ‌صورت عمده حاوی کانی‌های هماتیت، کلسیت ، آناتاز و شاموزیت و... است.

نمونه معرف 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 افزود ، در ادامه مطالعات امکان‌سنجی فنی فرآوری باهدف بازیابی تیتانیوم و عناصر نادر خاکی (اسکاندیوم به‌عنوان باارزش‌ترین عنصر نادر خاکی موجود در گل قرمز) آغاز و بر اساس مطالعات شناسایی نمونه، آزمایش‌های جدایش مغناطیسی، پیرو متالورژی و هیدرو متالورژی بر روی نمونه انجام شد.

براساس این گزارش ، 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 فرایندهای بعدی به روش هیدرو متالورژی شد که به نام سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران در سامانه مرکز مالکیت معنوی سازمان ثبت‌اسناد و املاک کشور به ثبت رسید. همچنین در جشنواره پژوهش وزارت صمت در سال 1399 این طرح به‌عنوان طرح برتر پژوهشی معرفی شد و سه مقاله در ژورنال‌های علمی Environmental Science and Pollution Research، Separation and Purification Technology و Minerals Engineering منتشر شد.

این گزارش حاکی است، پس از کسب دانش فنی استحصال اکسید تیتانیوم و محصول حاوی اسکاندیوم پژوهش دیگری با عنوان "استحصال تیتانیوم و عناصر نادر خاکی از گل قرمز کارخانه بوکسیت جاجرم در مقیاس پایه" در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران باهدف تجاری‌سازی این دانش فنی در جریان است و این تحقیقات که از اواخر سال 1400 با تهیه ۲۰ تن نمونه از سد باطله کارخانه آلومینای جاجرم آغازشده، باهدف بهینه‌سازی فرآیند ازنظر 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 خواهد شد و با عنایت پروردگار نتایج مثبت آن ارائه خواهد شد.

منبع: روابط عمومی مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران،