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붉은 진흙의 미스터리가 밝혀졌습니다: 보크사이트에서 대량의 붉은 진흙을 생산하는 방법?
보크사이트 잔류물이라고도 알려진 레드머드는 보크사이트가 바이엘 공정을 통해 보크사이트로 가공될 때 생성되는 산업 폐기물입니다. 이 물질의 색은 주로 함유된 산화철에서 비롯됩니다. 생성되는 붉은 진흙의 양이 많아 환경 문제가 더욱 두드러집니다. 보크사이트 1톤당 약 1~1.5톤의 레드머드가 생산됩니다. 전세계 연간 보크사이트 생산량이 1억 4천만 톤을 초과하는 가운데 레드머드의 연간 생산량은 1억 7천만 톤 이상에 달할 수 있습니다.
올바르게 보관하지 않으면 이러한 폐기물의 높은 알칼리도가 환경에 심각한 위협이 될 수 있습니다.
레드머드의 생산과정
레드머드의 생산은 주로 보크사이트를 보크사이트로 정제하는 주요 방법인 바이엘(Bayer) 공정에서 유래합니다. 이 과정에서 보크사이트는 고온 및 고압에서 수산화나트륨과 반응하여 알루민산나트륨 용액을 형성하고, 불용성 잔류물은 분리되어 붉은 진흙을 형성합니다. 각 보크사이트 공장의 레드머드 생산량은 일반적으로 보크사이트 생산량의 1~2배입니다. 이 비율은 사용된 보크사이트 유형과 추출 조건에 따라 다릅니다.
보크사이트의 주성분은 산화알루미늄이고, 기타 성분으로는 이산화규소, 산화티타늄 등이 있습니다. 그 중 산화철의 함량은 60%에 이릅니다. 이러한 성분의 조합은 레드머드에 일반적으로 10~13 사이의 넓은 범위의 pH를 제공합니다.
레드머드의 환경적 도전
레드머드가 환경에 미칠 수 있는 위협은 무시할 수 없습니다. 예를 들어, 2010년 헝가리에서 발생한 레드머드 참사에서는 사고로 인해 다량의 레드머드가 주변 환경으로 유입되어 10명이 사망하고 마르카 강 생태계가 파괴되었습니다. 이 사건은 레드머드의 관리 및 저장에 대한 국제적인 관심을 널리 불러일으켰습니다.
이전에 이탈리아 기업 몬테디슨(Montedison)은 코르시카 해안에 레드머드를 방출해 국제법적 논란을 불러일으켰다.
스토리지 기술의 진화
레드머드의 저장 방법은 시간이 지남에 따라 계속 발전해 왔습니다. 초기에는 레드머드를 저장하는 방법이 대부분 댐을 무너뜨리거나 구멍을 메우기 위한 것이었습니다. 최근에는 환경 보호 문제가 강조되면서 레드머드의 알칼리도를 효과적으로 줄이고 재사용을 촉진할 수 있는 건식 스택 저장 기술이 점차 대중화되고 있습니다.
레드머드 재사용
레드머드 활용에 대한 연구도 계속 심화되고 있으며, 수요 증가로 인해 많은 연구 프로젝트가 시작되었습니다. 매년 전 세계적으로 300만~400만 톤의 레드머드가 시멘트, 도로 건설, 철강 원료로 사용되는 것으로 추산됩니다. 이탈리아와 기타 유럽 국가에서는 현재 지속 가능한 개발을 촉진하는 녹색 건축 자재 및 기술을 개발하기 위해 레드머드를 다른 폐기물과 결합하는 실험을 진행하고 있습니다.
점점 더 많은 기업과 연구 기관이 레드머드 재활용 프로젝트에 투자하고 있으며, 이 레드머드를 유용한 자원으로 전환하기 위해 노력하고 있습니다.
기술의 미래 전망
환경 보호에 대한 인식이 높아지고 기술이 발전함에 따라 레드머드의 재활용률을 높이기 위한 새로운 방법이 많이 개발되었습니다. 예를 들어, IB2 기술은 저등급 보크사이트 추출 효율을 높이고 환경에 미치는 영향을 줄이도록 설계되었습니다. 이 기술의 도입은 우리에게 레드머드의 생산과 관리에 새로운 희망을 안겨줍니다.
미래 인류가 저탄소 녹색 발전을 추구하는 가운데, 레드머드는 더 이상 환경에 숨겨진 위험이 아닌 새로운 유형의 물질을 위한 귀중한 자원이 될 수 있을까요?
