De Toekomst van de Elementen van de Mijnbouwzeldzame aarde duurzaam
2022-02-24
bron: AZOmijnbouw
Wat zijn Zeldzame aardeelementen en waar worden zij gevonden?
De zeldzame aardeelementen (REEs) bestaan uit 17 metaaldieelementen, uit 15 lanthanides op de periodieke lijst worden samengesteld: La, Ce, PR .........
De meesten van hen zijn niet zo zeldzaam zoals de groepsnaam voorstelt maar in de 18de en 19de eeuwen, in vergelijking met andere gemeenschappelijkere ‚aarde‘ elementen zoals kalk en magnesia genoemd.Het cerium is gemeenschappelijkste REE en overvloediger dan koper of lood.Nochtans, in geologische termen, wordt REEs zelden gevonden in geconcentreerde stortingen aangezien de steenkoollagen, bijvoorbeeld, hen economisch aan mijn moeilijk maken.Zij worden in plaats daarvan gevonden in vier belangrijke ongewone rotstypes; carbonatites, die ongebruikelijke stollingsgesteenten zijn kwamen uit carbonaat-rijke magma, alkalische stollingsmontages, de stortingen van de ionen-absorptieklei, en de stortingen van monazite-xenotime-dragerplacers voort.De Mijnen 95% van China van Zeldzame aardeelementen om Vraag naar Hi-Tech Levensstijlen en Duurzame energie sindsde recente jaren '90 tevreden te stellen, heeft China REE-productie overheerst, die zijn eigen die stortingen van de ionen-absorptieklei gebruiken, als de ‚ZuidenPorseleinaarde‘ worden bekend.Het is economisch voor China om te doen omdat de kleistortingen eenvoudig zijn om REEs uit het gebruiken van zwakke zuren te halen.De zeldzame aardeelementen worden gebruikt voor alle soorten van hi-tech materiaal, met inbegrip van computers, DVD-spelers, celtelefoons, verlichting, vezeloptica, camera's en sprekers, en zelfs militaire uitrusting, zoals straalmotoren, de systemen van de raketbegeleiding, satellieten, en antiraketdefensie.Een doelstelling van de het Klimaatovereenkomst van Parijs van 2015 is het globale verwarmen tot hieronder 2 ˚C, bij voorkeur 1,5 ˚C, pre-industrial niveaus te beperken. Dit heeft genomen vraag voor duurzame energie en elektrische auto's, die ook REEs om vereisen te werken.In 2010, kondigde aan China het REE-de uitvoer zou verminderen om zijn eigen veel gevraagde stijging te vervullen, maar ook zijn machtspositie te handhaven voor het leveren van hi-tech materiaal aan de rest van de wereld.China is ook bij sterk economisch machte om de levering van REEs te controleren nodig voor duurzame energieën zoals zonnepanelen, wind, en getijdenenergieturbines, evenals elektrische voertuigen.Phosphogypsum de Elementen van de Meststoffenzeldzame aarde vangen Projectphosphogypsum is een bijproduct van meststof en bevat natuurlijk - voorkomende radioactieve elementen zoals uranium en thorium. Om deze reden, wordt het voor onbepaalde tijd opgeslagen, met bijbehorende risico's om grond, lucht, en water te verontreinigen.Daarom hebben de onderzoekers in Penn State University, een meertrappige benadering gebruikend gebouwde peptides, korte koorden van aminozuren bedacht die REEs nauwkeurig identificeren en kunnen scheiden gebruikend een speciaal ontwikkeld membraan.Aangezien de traditionele scheidingsmethodes ontoereikend zijn, poogt het project nieuwe scheidingstechnieken, materialen, en processen te bedenken.Het ontwerp wordt geleid door computer modellering, ontwikkeld door Rachel Getman, belangrijkste onderzoeker en verwante professor van chemische en biomoleculaire techniek in Clemson, met onderzoekers Christine Duval en Julie Renner, die de molecules ontwikkelen die op specifieke REEs zullen sluiten.Greenlee zal hoe zij zich in water gedragen bekijken en zal het milieu-effect en het verschillende economische potentieel onder veranderlijk ontwerp en werkende situaties beoordelen.De chemische techniek Professor Lauren Greenlee, beweert dat: „vandaag, is een geschatte 200.000 ton zeldzame aardeelementen opgesloten in onverwerkt phosphogypsum afval in alleen Florida.“Het team identificeert zich dat de traditionele terugwinning met milieu en economische barrières wordt geassocieerd, waardoor zij momenteel van samengestelde materialen worden teruggekregen, die het branden van fossiele brandstoffen vereisen en arbeid-intensief zijnzal het nieuwe project zich bij het terugkrijgen van hen op een duurzame manier concentreren en kan worden ontwikkeld op grotere schaal voor milieu en economische voordelen.Als het project succesvol is, kon het het gebiedsdeel van de V.S. op China ook verminderen voor het verschaffen van zeldzame aardeelementen.De nationale Projectfinanciering van de Wetenschapsstichtinghet wordt project van Penn State REE gefinancierd door een toelage van vier jaar van $571.658, bedragend $1,7 miljoen, en is een samenwerking met Universiteit van de Geval de Westelijke Reserve en Clemson-Universiteit.De alternatieve Manieren wordt om de terugwinning van Zeldzame aardeelemententerug te krijgen RRE typisch uitgevoerd gebruikend kleinschalige verrichtingen, algemeen door het uitlogen en oplosbare extractie.Hoewel een eenvoudig proces, het uitlogen een hoge hoeveelheid gevaarlijke chemische reagentia vereist, zo is commercieel ongewenst.De oplosbare extractie is een efficiënte techniek maar is niet zeer efficiënt omdat het arbeid-intensief en tijdrovend is.Een andere gemeenschappelijke manier voor terug te krijgen REEs is door agromining, ook bekend als e-ontgint, die het vervoer van elektronisch afval, zoals oude computers, telefoons, en televisie van diverse landen aan China voor REE-extractie impliceert.Volgens het de V.N.-Milieuprogramma, werd meer dan 53 miljoen ton van e-afval geproduceerd in 2019, met rond $57 miljard grondstoffen die REEs en metalen bevatten.Hoewel vaak geworven als duurzame methode om materialen te recycleren, is het niet zonder zijn eigen reeks moeilijkheden die nog moeten worden overwonnen.Agromining vereist heel wat bergruimte, recyclingsinstallaties, stortplaatsafval na REE-terugwinning, en impliceert vervoerskosten, die vereisen brandend fossiele brandstoffen.Penn State University Project heeft het potentieel om enkele moeilijkheden te overwinnen verbonden aan traditionele REE-terugwinningsmethodes als het aan zijn eigen milieu en economische doelstellingen kan beantwoorden.
