Элементы редкой земли ожидают в отходе

Источник: Обзор Евразии

Элементы редкой земли трудны для того чтобы получить и крепко повторно использовать, но вспышка интуиции привела ученых университета риса к возможному решению.

Лаборатория риса путешествия Джеймс химика сообщает что она успешно извлекло ценные элементы редкой земли (REE) от отхода на выходах достаточно высоких для того чтобы разрешить вопросы для изготовителей пока поддерживающ их выгоды.

Процесс топления джоуля лаборатории внезапный, ввел несколько лет тому назад для произведения graphene от любого твердого источника углерода, теперь был приложен до 3 источника элементов редкой земли — пепел угля, выпарка боксита и электронный отход — взять редкие земельные металлы, которые имеют магнитные и электронные свойства критические к современной электронике и зеленым технологиям.

Исследователи говорят что их процесс более добросердечен к окружающей среде путем использовать значительно меньше энергии и поворачивать поток кислоты часто использовал для того чтобы взять элементы в тонкую струйку.

Исследование появляется в выдвижения науки.

Элементы редкой земли фактически не редки. Одно из их, церий, более обильно чем медный, и все более обильны чем золото. Но эти 15 элементов лантаноида, вместе с иттрием и скандием, широко распределены и трудны для извлечения от минированных материалов.

«США использовал для того чтобы минировать элементы редкой земли, но вы получаете много радиоактивные элементы также,» путешествие сказало. «Вы не позволены reinject вода, и оно должно быть размещано, которые дорого стоит и проблемный. На день США сделал прочь со всем минированием редкой земли, чужими источниками поднял их цену десятикратную.»

Настолько множество стимула для того чтобы повторно использовать что минировано уже, сказал он. Много из этого сложено вверх или похоронено в пепле, субпродукте угольных электростанций. «Мы имеем горы его,» сказал он. «Выпарка горящего угля окиси кремния, алюминия, утюга и кальция которые формируют стекло вокруг прослеживающих элементов, делая их очень трудным извлечь.» Выпарка боксита, иногда вызывала красный шлам, токсический субпродукт алюминиевой продукции, пока электронный отход от устаревших приборов как компьютеры и умные телефоны.

Пока промышленное извлечение от этих отходов обыкновенно включает выщелочить с сильной кислотой, требующий много времени, не-зеленый процесс, лаборатория риса нагревает пепел и другие материалы (совмещенные с сажей для увеличения проводимости) до около 3 000 градус цельсий (5 432 градуса Градуса Фаренгейта) мгновенно. Процесс поворачивает отход в сильно вид soluble «активированный REE.»

Путешествие сказало что обрабатывающ пепел внезапным топлением джоуля «ломает стекло которое упаковывает эти элементы и преобразовывает фосфаты REE к металлическим окисям которые растворяют много более легко.» Производственные процессы используют молярную концентрацию 15 азотноводородной кислоты для извлечения материалов; процесс риса использует гораздо слабее 0,1 молярных концентрации хлористо-водородной кислоты которая все еще производит больше продукта.

В экспериментах приведенных Бингом Deng постдокторского исследователя и ведущего автора, исследователи нашли внезапный пепел угля топления джоуля (CFA) больше чем удвоил выход большего части из элементов редкой земли используя очень слабую кислоту сравненную к выщелачивать необработанный CFA в сильных кислотах.

«Стратегия общая для различных отходов,» Бинг сказал. «Мы доказали что выходы спасения REE были улучшены от пепла угля, выпарки боксита и электронных отходов таким же процессом активации.»

Обычность процесса делает ее особенно обещая, Бинг сказал, как миллионы тонн выпарки боксита и электронный отход также произведен каждый год.

«Министерство энергетики определяло это критическая потребность которая должна быть разрешена,» путешествие сказало. «Наш процесс говорит стране что мы не зависим больше не на экологически пагубный минировать или чужие источниках для элементов редкой земли.»