Kan een filter aluminium afval recyclen?
MIT -ingenieurs hebben een nanofiltratieproces ontwikkeld dat belooft de productie -efficiëntie van aluminium te stimuleren en gevaarlijk afval te verminderen.
MIT -ingenieurs hebben een nanofiltratieproces ontwikkeld om afval uit de aluminiumproductie te verminderen door aluminiumionen uit effluentstromen vast te leggen, die vervolgens kunnen worden opgebouwd om de opbrengst te verhogen en afval te minimaliseren.Lab -experimenten met een membraan toonden zijn vermogen aan om meer dan 99% van de aluminiumionen te vangen uit oplossingen die lijken op aluminium plantenafvalstromen.Als het wordt opgeschaald voor gebruik in productiefaciliteiten, kan deze technologie aluminiumafval verminderen en de kwaliteit van de emissies van planten verbeteren.
Een recycling -niche
Onderzoeksgroep bij MIT richt zich op het ontwikkelen van membraan- en filtratietechnologieën voor het ontzachting van zeewater en het behandelen van afvalwater.Door nieuwe applicaties voor hun werk te verkennen, identificeerde het team een kans in de productie van aluminium, met name bij het aanpakken van het afvalwater dat tijdens het proces is gegenereerd.
De productie van aluminium begint met mijnbouwbauxiet, een metaalrijk erts, dat chemische reacties ondergaat om aluminium te extraheren, aluminiumoxide produceren in een poedervorm genaamd aluminiumoxide.Dit aluminiumoxide wordt getransporteerd naar raffinaderijen, waar het wordt verwerkt in elektrolysevaten die gesmolten cryoliet bevatten.Een elektrische stroom verbreekt de chemische bindingen in aluminiumoxide en scheidt aluminium van zuurstofatomen.Het vloeibare aluminium vestigt zich op de bodem van het vat en wordt verzameld voor het gieten.Na verloop van tijd bouwen onzuiverheden zoals natrium, lithium en kaliumionen op in de cryoliet, waardoor de efficiëntie ervan wordt verminderd.Zodra de onzuiverheidsconcentratie hoog wordt, wordt de elektrolyt vervangen en wordt de gebruikte cryoliet, die aluminiumionen en onzuiverheden bevat, weggegooid als afval.
Een geladen kick
De onderzoekers wilden een membraanproces ontwikkelen om cryolietafval te filteren en aluminiumionen uit de afvalstroom te herstellen, terwijl andere ionen, zoals natrium, kunnen passeren.Door selectief aluminium vast te leggen, probeerde het team het terug te brengen naar de elektrolyse zonder overtollig natrium te introduceren, wat het proces vertraagt.Hun ontwerp past membranen aan die worden gebruikt in waterzuiveringsinstallaties, gemaakt van dunne polymeerplaten met poriën op nanometerschaal afgestemd om specifieke ionen en moleculen te laten.Deze membranen hebben een negatieve lading, afstotende negatief geladen ionen en het aantrekken van positief geladen ionen om door te gaan.