Seltene Erdelemente erwarten im Abfall

Quelle: Eurasien-Bericht

Seltene Erdelemente sind- schwer zu bekommen und, stark aufzubereiten, aber ein Blitz der Intuition führte Rice University-Wissenschaftler in Richtung zu einer möglichen Lösung.

Das Reislabor von Chemiker James Tour-Berichten hat es erfolgreich wertvolle seltene Erdelemente (REE) vom Abfall an den Erträgen hoch genug extrahiert, um Fragen für Hersteller bei der Förderung ihrer Gewinne zu lösen.

Der Joule-Heizungsprozeß des Labors vor grelle, eingeführt einigen Jahren, zum des Graphens aus jeder festen Kohlenstoffquelle zu produzieren, ist jetzt an drei Quellen von seltene Erdelementen angewendet worden — KohlenFlugasche, Bauxitrückstand und Elektronikschrott — zu seltene Erdmetalle rückgewinnen, die die magnetischen und elektronischen Eigenschaften haben, die zur modernen Elektronik und zu den grünen Technologien kritisch sind.

Die Forscher sagen, dass ihr Prozess zur Umwelt netter ist, indem er weit weniger Energie verwendet und den Strom von saurem häufig benutztem dreht, um die Elemente in ein Rieseln wieder herzustellen.

Die Studie erscheint in den Wissenschafts-Fortschritten.

Seltene Erdelemente sind- nicht wirklich selten. Eins von ihnen, Cer, ist reichlicher als kupfern, und alle sind reichlicher als Gold. Aber diese 15 Lanthanideelemente, zusammen mit Yttrium und Scandium, sind weit verteilt und schwierig, von gewonnenen Materialien zu extrahieren.

„Die US verwendeten, um seltene Erdelemente zu gewinnen, aber Sie erhalten viele radioaktiven Elemente auch,“ sagte Ausflug. „Ihnen werden nicht reinject das Wasser erlaubt, und es muss entledigt werden, das teuer und problematisch ist. Am Tag, den die US allen seltene Erdbergbau, die fremden Quellen beseitigten, erhöhte ihren Preis zehnfach.“

So es gibt viel des Anreizes, zum aufzubereiten, was bereits gewonnen wird, sagte er. Viel von dem wird oben angehäuft oder begraben in der Flugasche, die Nebenerscheinung des Kohlekraftwerks. „Wir haben Berge von ihm,“ sagte er. „Der Rückstand der brennenden Kohle ist das Silikon, Aluminium, Eisen und Calciumoxide, die Glas um die Spurenelemente bilden und macht sie sehr hart zu extrahieren.“ Bauxitrückstand, nannte manchmal roten Schlamm, ist die giftige Nebenerscheinung der Aluminiumproduktion, während Elektronikschrott von überholten Geräten wie Computern und intelligenten Telefonen ist.

Während industrielle Extraktion von diesen Abfällen allgemein miteinbezieht auszulaugen in starke Säure, erhitzt ein zeitraubender, nicht-grüner Prozess, das Reislabor die Flugasche und andere Materialien (kombiniert mit Ruß, um Leitfähigkeit zu erhöhen) zu ungefähr 3.000 Grad Celsius (5.432 Grade Fahrenheit) sofort. Der Prozess macht den Abfall zu in hohem Grade aktivierte REE Spezies des Löslichen „.“

Ausflug sagte, dass Flugasche mit greller Jouleheizung behandelnd „das Glas bricht, das diese Elemente einhüllt und REE-Phosphate in Metalloxide umwandelt, die auflösen viel leicht.“ Industrielle Prozesse verwenden eine molare Konzentration 15 der Salpetersäure, um die Materialien zu extrahieren; der Reisprozeß verwendet eine viel mildere 0,1 molare Konzentration der Salzsäure, die noch mehr Produkt erbringt.

In den Experimenten, die vom Habilitationsforscher und vom führenden Autor Bing Deng geführt wurden, fanden die Forscher grelle Jouleheizungskohlen-Flugasche (CFA) mehr als verdoppelte den Ertrag der meisten seltene Erdelemente unter Verwendung der sehr milden Säure, die mit der Auslaugung unbehandelten CFA in den starken Säuren verglichen wurde.

„Die Strategie ist General für verschiedene Abfälle,“ sagte Bing. „Wir prüften, dass die REE-Wiederaufnahmeerträge wurden verbessert von der KohlenFlugasche, vom Bauxitrückstand und von den Elektronikschrotten durch den gleichen Aktivierungsprozeß.“

Das Allgemeine des Prozesses macht ihn besonders versprechend, sagte Bing, als Millionen Tonnen Bauxitrückstand und Elektronikschrott werden auch jedes Jahr produziert.

„Das Energieministerium hat dieses ist ein kritischer Bedarf, der gelöst werden muss,“ Ausflug sagte bestimmt. „Unser Prozess sagt dem Land, dass wir sind nicht mehr abhängig vom umweltsmäßig schädlichen Bergbau oder von den fremden Quellen für seltene Erdelemente.“