2022-02-10
Bron: Eurasia Overzicht
De zeldzame aardeelementen zijn moeilijk te krijgen en moeilijk te recycleren, maar een flits van intuïtie leidde Rice University-wetenschappers naar een mogelijke oplossing.
Het Rijstlaboratorium van chemicus James Tour rapporteert het met succes waardevolle zeldzame aardeelementen (REE) uit afval bij opbrengsten hoge genoeg om kwesties voor fabrikanten op te lossen terwijl het opvoeren van hun winsten heeft gehaald.
Het de flitsjoule van het laboratorium het verwarmen procédé, introduceerde verscheidene jaren geleden graphene uit om het even welke stevige koolstofbron te produceren, nu is van toepassing geweest op drie bronnen van zeldzame aardeelementen — steenkoolvliegas, bauxietresidu en elektronisch afval — om zeldzame aardemetalen terug te krijgen, die magnetische en elektronische eigenschappen kritiek aan moderne elektronika en groene technologieën hebben.
De onderzoekers zeggen hun proces vriendelijker is aan het milieu door veel minder die energie te gebruiken en de stroom van zuur vaak te draaien wordt gebruikt om de elementen in een druppeltje terug te krijgen.
De studie verschijnt vooraf Wetenschaps.
De zeldzame aardeelementen zijn niet echt zeldzaam. Één van hen, cerium, is overvloediger dan koper, en allen zijn overvloediger dan gouden. Maar deze 15 lanthanidenelementen, samen met yttrium en scandium, worden algemeen en moeilijk verspreid om uit ontgonnen materialen te halen.
De „V.S. aan de elementen van de mijnzeldzame aarde worden gebruikt, maar u worden heel wat radioactieve elementen ook,“ bovengenoemde die Reis. „U mag niet het water opnieuw injecteren, en het moet worden weggedaan, die duur en problematisch is. Op de dag de V.S. al zeldzame aardemijnbouw afschaften, tien keer hieven de buitenlandse bronnen hun prijs op.“
Zo er is overvloed van aansporing om te recycleren wat reeds wordt ontgonnen, zei hij. Veel van dat wordt opgestapeld omhoog of in vliegas, het bijproduct van met kolen gestookte elektrische centrales begraven. „Wij hebben bergen van het,“ hij zei. Het „residu van het branden van steenkool is silicium, aluminium, ijzer en calciumoxiden dat glas rond de spoorelementen vormen, zeer hard makend hen aan uittreksel.“ Het bauxietresidu, soms genoemd rode modder, is het giftige bijproduct van aluminiumproductie, terwijl het elektronische afval van verouderde apparaten zoals computers en smartphones is.
Terwijl impliceert de industriële extractie van dit afval algemeen het uitlogen met sterk zuur, een tijdrovend, niet groen proces, de de hittevliegas van het Rijstlaboratorium en andere die materialen (met zwartsel wordt gecombineerd om geleidingsvermogen te verbeteren) aan ongeveer 3.000 graden van Celsius (5.432 graden van Fahrenheit) in een seconde. Het proces verandert het afval in hoogst oplosbare „geactiveerde REE-species.“
Bovengenoemde de reis het behandelen van vliegas door flitsjoule die „breekt het glas verwarmen dat deze elementen inpakt en REE-fosfaten in metaaloxides omzet die.“ gemakkelijker oplossen De industriële processen gebruiken een maalconcentratie 15 van salpeterzuur om de materialen te halen; het Rijstproces gebruikt een veel mildere 0,1 maalconcentratie van zoutzuur die nog meer product opbrengt.
In experimenten door post-doctorale onderzoeker en hoofdauteur Bing Deng worden geleid, vonden de onderzoekers flitsjoule het verwarmen steenkoolvliegas (CFA) meer dan verdubbeld de opbrengst van de meeste zeldzame aardeelementen gebruikend zeer mild zuur in vergelijking met het uitlogen van onbehandelde CFA in sterke zuren dat.
De „strategie is algemeen voor divers afval,“ bovengenoemde Bing. „Wij bewezen dat de REE-terugwinningsopbrengsten van steenkoolvliegas, bauxietresidu en elektronisch afval door hetzelfde activeringsprocédé.“ werden verbeterd
De algemeenheid van het proces maakt het vooral belovend, bovengenoemd Bing, aangezien miljoenen ton van bauxietresidu en elektronisch afval ook elk jaar worden veroorzaakt.
Het „Ministerie van Energie heeft bepaald dit een kritieke behoefte die moet worden opgelost“ om is te reizen gezegd. „Ons proces vertelt het land dat wij niet meer afhankelijk van ecologisch schadelijke mijnbouw of buitenlandse bronnen voor zeldzame aardeelementen.“ zijn
Rechtstreeks uw onderzoek naar verzend ons
