Plantager omgiver National Aluminium Company (NALCO) anlæg i Damanjodi, Odisha, 15. januar 2006. | Fotokredit: Ashoke Chakrabarty/The Hindu
Forskere fra Institute of Minerals and Materials Technology (IMMT), Bhubaneswar, har estimeret mængden af sjældne jordarters grundstoffer som kan genvindes fra et giftigt biprodukt fra aluminiumsudvinding, som Indien producerer i rigelige mængder.
Sjældne jordarters elementer (REE’er) er afgørende komponenter i elektroniske og elektriske systemer, fra de enheder, der bruges til at producere “grøn brint” til elektriske køretøjer.
IMMT Bhubaneswar er en facilitet under Council of Scientific and Industrial Research.
Undersøgelsen, offentliggjort i Aktuel Videnskab den 25. marts rapporterede, at finkornet indhold af rødt mudder på National Aluminium Company (NALCO) facilitet i Damanjodi, Odisha, indeholder 433 ppm REEs som cerium, neodym og scandium. Disse metaller kan anvendes i katalysatorer, LED’er, elektriske motorer og højintensitetslamper.
Forskere har vidst, at rødt mudder indeholder REE’er. Men mængden af tilstedeværende elementer afhænger af placeringen af bauxitmalmen og hvordan den forarbejdes.
Faktisk er “genbrug af rødt mudder rundt om i verden [undertaken] med skandium som det primære mål, hvis oxid kostede 367 USD/gram i december 2022,” fortalte Pratima Meshram, hovedforsker ved Metal Extraction and Recycling Division, CSIR-National Metallurgical Laboratory, Jamshedpur. Hinduen via e-mail. Hun var ikke involveret i den nye undersøgelse.
Dr. Meshram sagde, at tidligere arbejde af hende og andre var det første, der rapporterede, at scandium ikke er forbundet med jern i rødt mudder, som man troede, men med calciumtitanat.
IMMT-forskere opnåede prøver af rødt mudder fra stedet, hvis bauxit stammer fra en aflejring i statens syd.
I Bayer-processen blandes bauxitmalm med en opløsning af natriumhydroxid og opvarmes i en trykbeholder. Når det resulterende natriumaluminat filtreres fra, er det, der er tilbage, den giftige rest kaldet rød mudder.
Ifølge Sasmita Prusty, en seniorforsker ved IMMT og avisens eneste forfatter, blev der fremstillet en repræsentativ prøve af rødt mudder, der vejede 1 kg. Korn i prøven blev klassificeret efter størrelse og kemisk analyseret for at belyse deres molekylære indhold. Dele af prøven blev også analyseret under et spektrometer og et scanningselektronmikroskop.
Hun fandt ud af, at der i dele af prøven, der var malet til mindre end 45 µm, var 433 ppm REE’er; 206 ppm i prøverne på 45-75 µm; og 180 ppm i 75+ µm prøverne. I dem var scandium til stede med henholdsvis 41,5 ppm, 42,5 ppm og 41,5 ppm.
“Værdien af 433 ppm er lavere end i centralindisk rødt mudder, som indeholder 700-800 ppm REEs,” sagde Dr. Meshram. Hun tilføjede, at indisk rødt mudder generelt har lavere REE-koncentration end i “Grækenland, Jamaica, Canada og Australien”.
Men Indien producerer også store mængder rødt mudder. Ifølge Jawaharlal Nehru Aluminium Research Development and Design Centre, et selvstændigt institut under Mineministeriet, producerede Europa i september 2019 6,8 millioner tons rødt mudder om året, mens Indien alene producerede 9 millioner tons.
Der er to strategier til at genvinde REE’er fra rødt mudder: ekstraher kun REE’er eller ekstraher alle metaller (såsom jern, titanium og natrium) inklusive REE’er. “Kun udvinding af REE’er er aldrig økonomisk,” ifølge Dr. Meshram. “Nu behandler vi rødt mudder ad den anden vej for at udvinde alle værdifulde metaller, såsom jern, aluminiumoxid, titaniumoxid og REEs.”
“Det vigtige, der skal overvejes, er, hvad vi gør med resten – mere end 95% af det røde mudder – efter at have koncentreret eller udvundet REE’erne. Nogle anvendelser skal udforskes,” sagde Dr. Prusty.