ينتج عالميًا ملايين الأطنان من مخلفات إثراء الكروميت سنويًا، ولا يؤدي تراكمها طويل الأمد إلى شغل مساحات من الأراضي فحسب، بل يتسبب أيضًا في هدر كبير لموارد المعادن النادرة. طوّر فريق مشترك من جامعة Satbayev الكازاخستانية والمختبر الوطني للمعادن (CSIR) الهندي مسارًا متسلسلاً للمعالجة الكيميائية الحرارية والترطيبية، حقق من خلاله معدل استخلاص للكروم يتراوح بين 98% و99% من المخلفات، مع تركيز ملحوظ لمعادن مجموعة البلاتين في الطور المتبقي – حيث بلغ محتوى البلاتين الموضعي 3.8% بالوزن. نُشرت هذه النتائج الثورية في مجلة Minerals الرائدة التابعة لـ MDPI كبحث غلاف للعدد الرابع من المجلد السادس عشر لعام 2026.
تمثل مخلفات إثراء الكروميت (CBTs) تحديًا بيئيًا كبيرًا، وفي الوقت نفسه تحتوي على كميات كبيرة من المعادن القيمة غير المستخلصة. تتركز حوالي 84% من احتياطيات الكروميت العالمية في جنوب إفريقيا وكازاخستان وزيمبابوي، مما يؤدي حتمًا إلى إنتاج كميات هائلة من المخلفات نتيجة عمليات الإثراء واسعة النطاق.
المسار التقني: ثلاث خطوات، لكل منها تركيزها الخاص
طوّر فريق البحث مسارًا متسلسلاً للمعالجة الكيميائية الحرارية والترطيبية يستهدف مخلفات CBTs الناتجة عن مجمع Donskoy للتعدين والمعالجة في كازاخستان:
التلبيد القلوي بكربونات الصوديوم - الغسل بالماء: بعد التحميص المشترك مع Na₂CO₃ عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية، يتبع ذلك الغسل بالماء، مما يؤدي إلى استخلاص 98-99% من الكروم في المحلول، وتركيز المعادن غير الحديدية والعناصر الأرضية النادرة ومعادن مجموعة البلاتين في الطور المتبقي.
التحميص بالكبريتة - الغسل بالماء: تعزيز إذابة المغنيسيوم والنيكل والعناصر الأرضية النادرة.
تركيز معادن مجموعة البلاتين المتبقية: نظرًا لانخفاض قابلية ذوبان البلاتين والبلاديوم في ظل الظروف التطبيقية، فإنها تبقى بشكل أساسي في الطور الصلب.
الآلية المجهرية: تركيز موضعي لمعادن مجموعة البلاتين يصل إلى 3.8% بالوزن
كشف التحليل باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح ومسبار الإلكترونات الدقيق عن اكتشاف رئيسي: تتجمع معادن مجموعة البلاتين بشكل انتقائي في الشوائب المجهرية الحاملة للنيكل، حيث يصل محتوى البلاتين الموضعي في مناطق تركيز النيكل إلى 3.8% بالوزن.
ترقية المخلفات من "عبء بيئي" إلى "مورد استراتيجي للمعادن"
حققت استراتيجية المعالجة المتسلسلة هذه استخلاصًا فعالاً للكروم وتركيزًا ملحوظًا لمعادن مجموعة البلاتين في الطور المتبقي، مما يُظهر الإمكانات الكبيرة لاستخدام مخلفات CBTs كمصدر ثانوي لاستعادة المعادن المتعددة بشكل متكامل. يقدم هذا البحث نموذجًا تقنيًا قابلاً للتكرار للاستفادة من مخلفات الإثراء المماثلة عالميًا، وله أهمية كبيرة في ضمان أمن سلاسل توريد المعادن الحيوية.