Peggy Greb / USGOV-USDA-ARS.
Bazı nadir toprak oksitleri – merkezden saat yönünde: praseodim, seryum, lantan, neodim, samaryum ve gadolinyum.
Yeni araştırmalar, kömür madenciliği atıklarının yeniden kullanılmasıyla daha verimli bir çıkarma yöntemi keşfetti.
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki araştırmacılar, kömür madenciliği atıklarından nadir toprak elementlerini (REE’ler) çıkarmak için yeni bir yöntem geliştirdiler. temel malzemeleri elde etmenin en etkili yolu elektrikli araçlar, rüzgar türbinleri ve akıllı telefonlar gibi modern teknolojiler için.
Northeastern Üniversitesi’ndeki bilim adamlarının liderliğindeki bir ekip, ekstraksiyon prosesi üç kata kadar daha verimli mevcut yaklaşımlardan daha Yöntem, madencilik operasyonlarından sonra kalan ince öğütülmüş kaya, su ve kömür atıklarından oluşan bir bulamaç kullanıyor ve çevre kirliliğini önlemek için geniş muhafaza alanlarında depolanıyor. Keşifler şunlardı: yayınlandı Çevre Bilimi ve Teknolojisini yeniden gözden geçirin.
Nadir toprak elementleri yerkabuğunda nispeten bol miktarda bulunmasına rağmen çıkarılması ve saflaştırılmasının oldukça zor olduğu biliniyor. Kömür atıklarında, REE’ler kil minerallerine sıkı bir şekilde bağlanmaktadır; bu, önceki geri kazanım yöntemlerinin etkinliğini sınırlayan yapısal bir zorluktur. Sonuç olarak, bu atıkların çoğu inşaatlarda dolgu maddesi olarak yeniden kullanılmış veya çöplüklere atılmıştır.
Araştırmacıların belirttiği tahminlere göre, daha fazla 600 kiloton element Her 1,5 milyar ton kömür atığında nadir toprak elementlerinin bulunduğunu açıklıyor Bilim Uyarısı.
Yeni geliştirilen süreç şunları içerir: iki ana adım. İlk olarak, kömür atığı alkalin ön işleme tabi tutulur ve bu sırada mikrodalga enerjisi kullanılarak ısıtılır. Daha sonra, nadir toprak elementlerini çevreleyen kayalardan ayıran nitrik asit ile bir asit sindirim aşaması meydana gelir.
Alkali ve mikrodalga işlemi, nadir toprak elementlerini çevreleyen minerallerin yapısını değiştirerek, daha gözenekli malzeme ve işlenmesi daha kolay. Sonuç olarak, sonraki asit muamelesi, değerli elementlerin önemli ölçüde daha büyük bir kısmını serbest bırakmayı başarır.
“Yaptığımız şeyin aslında katı yapıyı değiştirmek Northeastern Üniversitesi’nden kimya biyoloğu ve araştırma ekibinin üyesi Damilola Daramola, “Bu materyalin tamamı” dedi.
Süreç boyunca kurtarılan ana unsurlardan biri, neodimyumelektrik motorlarında, veri depolama cihazlarında ve yenilenebilir enerji teknolojilerinde bulunan yüksek performanslı mıknatıslarda kullanılır. Ülkeler düşük karbonlu enerji sistemlerine geçişi hızlandırdıkça neodimyum ve diğer nadir toprak elementlerine olan talebin hızla artması bekleniyor.
Umut verici sonuçlara rağmen zorluklar devam ediyor. Süreç şu anda pahalıdır ve endüstriyel kullanım için ölçeklendirilmesi zor olabilir. Ayrıca, kömür atıklarının bileşimi konuma bağlı olarak değişmektedir, bu da yöntemin farklı olması gerektiği anlamına gelmektedir. farklı lokasyonlara uyarlanmış. Araştırmacılar ayrıca kömür atıklarında bulunan magnezyum gibi diğer değerli elementlerin de nadir toprak elementleriyle birlikte çıkarılabileceğini belirtiyor.