Иновациони центар Хемијског факултета

Иновативни технолошки поступак рециклаже и виши нивои валоризације одабраних критичних метала из секундарних сировина поступком вакуумске дестилације

Према последњем списку критичних сировима објављеном од стране ЕУ, међу 20 елемената налази се и магнезијум. Индустрија ЕУ у великој мери зависи од доступности критичних сировина, као главног елеманта раста, развоја и конкурентности. Најважнији разлози због којих је магнезијум увршћен међу критичне метале јесу то што ЕУ увози око 47% укупне светске производње магнезијума и трговинске рестрикције које намећу Кина, Русија и Јужна Америка.

Само једна мала количина магнезијума и његових легуре у ЕУ се рециклира или је та рециклажа нефункционална. Као отпад на бази магнезијума са повећаним садржајем нечистоћа, нестандардног квалитета, посебан изазов за рециклажу и валоризацију магнезијума представља фина фракција различитих класа отпада на бази магнезијума и шљака - фракција -3mm.

Основни циљ реализације пројекта био је развој иновативне "зелене" технологије и пилот постројења за рециклажу и валоризацију корисних компоненти из отпада на бази магнезијума са повећаним садржајем нечистоћа, нестандардног квалитета (фина фракција различитих класа отпада и шљака - фракција -3mm), поступком вакуумске дестилације, који обезбеђује добијање, пре свега, магнезијума високе чистоће, који своју примену налази у електронској, металуршкој, авио и аутомобилској индустрији и производњи нуклеарне енергије, као и добијање различитих међупроизвода (MgO, алуминијумске легуре, уље, шљака, метални оксиди и неметалне нечистоће) са одговарајућим употребним вредностима. MgO своју употребу налази као ватростални материјал или као средство за стабилизацију растворених, миграторних, тешких метала у процесу пречишћавања отпадних вода, док се Al легуре могу веома успешно користити за одсумпоравање челика. Уље се може користити као гориво, а шљака, оксиди и неметалне нечистоће као додаци асфалту.

Предметна технологија, у односу на постојеће технологије које укључују коришћење хлоридно флуоридних топитеља и, на тај начин проузрокују стварање опасних отпадних материја (шљака, муљ, филтерска прашина), представља иновативан високопрофитабилан поступак који обезбеђује висок ниво валоризације, чистију производњу и, уз промовисање стратегије одрживе производње, постизање значајне ефикасности како са материјалног, тако и са енергетског аспекта. Након претходне припреме реалних индустријских узорака предметног отпада на бази магнезијума (фина фракција различитих класа отпада и шљака - фракција -3mm), извршена је анализа и оптимизација свих релевантних параметара процеса вакуумске дестилације (температура по зонама пећи, време дестилације,...) у лабораторијским условима, као и карактеризација добијених фракција (хемијски састав дестилата - Mg у круни, количина остатка, степен рециклаже,...). На основу претходно дефинисаног технолошког процеса и оптимизације свих релевантних параметара, дефинисана је неопходна апаратура и извршено пројектовање и израда пилот постројења за екстракцију магнезијума из контаминираног отпада поступком вакуумске дестилације.

У циљу провере добијених резултата, извршена су продужена и/или увећана лабораторијска испитивања применом претходно пројектованог, конструисаног и изведенох пилот постројења, при различитим температурама и временима дестилације.

Спровођење корективних мера и дефинисање коначног технолошког поступка третмана и добијања производа за комерцијализацију и имплементацију кроз пренос знања и технологија у индустријске услове, извршено је након функционалног теста, који је обухватио све фазе и активности процеса рециклаже и валоризације корисних компоненти из секундарних сировина на бази магнезијума са повећаним садржајем нечистоћа, нестандардног квалитета у реалном технолошком окружењу сa aспектa анализе свих релевантних параметара процеса.

Имајући у виду да се развијена иновативна технологија одликује високом флексибилношћу, извршена су испитивања могућности примене развијене иновативне технологије и пилот постројења за третман других врста отпада, при чему је извршен третман отпада са повишеним садржајем живе и отпадних алкалних батерија.