一项创新研究提议利用智利钢渣从铁锰结壳中提取钴和锰等关键矿物，这些元素是开发助力全球公正且包容的能源转型的清洁能源技术的关键。

在全球对钴 (Co) 和锰 (Mn) 等能源转型不可或缺的关键矿物需求日益增长的背景下，研究人员正在寻求从海底回收矿物的方法。该提案重新利用智利钢铁工业产生的钢渣作为还原剂，对存在于海平面以下 400 至 7,000 米深处的富含钴和锰的铁锰结壳进行酸还原浸出。研究人员提出的这种矿物加工方法实现了高达 80% 的钴回收率和 40% 的锰回收率，分别减少了废弃物的产生和传统金属提取的环境足迹。

SERC Chile 智利太阳能研究中心 – 安托法加斯塔大学研究员 Felipe M. Gallegillos Madrid 博士解释说：“与传统的还原剂相比，铜渣或钢渣的再利用具有显著优势。这些炉渣含有铁氧化物、二氧化硅和具有电催化及还原性能的微量金属，将丰富的废料转化为有用的投入物。这有助于减少对昂贵或关键材料（如贵金属或稀土）的依赖，同时促进循环经济，将环境负债转化为价值资源。”

该团队使用了响应面法 (RSM) 和实验设计 (DOE) 等优化工具，从而能够调整浸出时间、pH 值、温度和结壳/铁比例等参数，以最大限度地提高效率并减少化学试剂的使用。

利用可重复利用炉渣减少环境影响

SERC Chile 研究员指出，通过实施该提案，环境影响将显著降低，主要是因为“它避免了新的矿产开采，重新利用了智利等国家每年积累的数百万吨炉渣（仅铜渣每年就达 450 万吨）”。此外，它还能最大限度地减少像阿塔卡马沙漠中那些被遗弃的渣场。这一战略不仅减轻了陆地采矿的环境压力，还提供了一条大幅减少历史环境负债（散布在智利北部的渣场）的途径。”

这可能使智利成为“铁渣或铜渣能源循环经济的全球领导者，开辟前所未有的业务领域”。因为该国拥有漫长的海岸线（6,435 公里），具有极高的太阳能潜力，并能直接获取海水。

“工业采矿废料与海洋资源的结合，将智利定位为可持续海底采矿技术的天然实验室。在那里，炉渣可用于金属回收工艺，以满足生产太阳能氢气和储能电极所需的关键金属日益增长的需求，而无需开发新矿床，”研究员 Felipe M. Gallegillos Madrid 博士补充道。

最后，他指出，这项研究为推进可持续能源转型做出了贡献，因为必须实现原材料来源的多样化：“钴(Co)和锰(Mn)被列为能源转型的关键原材料，而陆地矿床面临的压力以及地缘政治紧张局势，要求提取来源必须多样化。面对未来100%电气化的前景，深海铁锰结壳已成为能源转型的战略替代方案。”