Развитие физико-химических основ низкоуглеродного производства алюминиевых сплавов с редкоземельными металлами и экологически чистых технологий переработки углеводородного топлива

В настоящее время многие металлы, имеющие стратегическое значение, получают электролизом расплавленных солей с использованием угольных анодов. Их получение сопровождается выделением большого количества оксидов и фторидов углерода, оказывающих негативное влияние на окружающую среду. Перфторуглероды, выделяющиеся при анодном эффекте, являются сильнейшими парниковыми газами, влияющими на климат, а сжигание углеродосодержащего топлива является одним из основных источников выбросов оксидов углерода и азота в атмосферу. Деятельность лаборатории направлена на исследование закономерностей выделения редкоземельных металлов (РЗМ) при электролитическом разложении оксидов, растворенных в расплавленных фторидах, с использованием малорасходуемого и/или инертного кислород выделяющего анода. В связи с вариативность комбинаций РЗМ, концентраций и, как следствие, формируемых взаимосвязей с алюминием требуются глубокие исследования структуры получаемых соединений. Исследование закономерностей формирования структуры РЗМ, полученных методом совместного электровыделения из расплавов солей, в алюминиевом сплаве позволит сократить дорогостоящие и дефицитные элементы в его составе и определить элементы-компенсаторы, обеспечивающие эффект дисперсионного упрочнения. Данные процессы позволят интенсифицировать переход с углеродсодержащих на безуглеродные аноды для предприятий цветной металлургии; обеспечат ресурсосбережение дефицитных, ресурсо- и энергоёмких РЗМ, производимых ими; снизить себестоимость продукции, что позволит их использование не только в стратегических отраслях производств, но и в смежных, чувствительных к конкуренции, отраслях машиностроения. Развитие и разработка технологий эффективной переработки углеводородного топлива региона, технологий газификации угольного топлива (в т. ч. для получения водорода) позволят минимизировать выбросы парниковых газов в атмосферу в данный момент времени и обеспечат переход на малоуглеродные или углероднейтральные энергетические технологии связанных с металлургией процессов без критических конструктивных изменений энергоустановок. Решение проблем перехода к интеллектуальным производственным технологиям (использующим новые материалы, способы их получения и конструирования) и проблем перехода на экологически чистую энергосберегающую энергетику, характеризуемую повышенной эффективностью использования и глубокой переработки сырья, положительно повлияют на технологическое и социально-экономическое развитие региона, экологизацию производств. Это является актуальным глобальным направлением цветной металлургии и энергетики, связанных с нею процессов, обеспечит технологическое преимущество отрасли и приблизит достижение её фундаментальной устойчивости.