Будущее минировать элементы редкой земли Sustainably
2022-02-24
источник: АЗО минирование
Что элементы редкой земли и где найденные они?
Элементы редкой земли (REEs) состоят из 17 металлических элементов, составленных 15 lanthanides на периодической таблице: Ла, Ce, Pr .........
Большинство из них как не редко как название группы предлагает но было названо в восемнадцатом и XIX веках, по сравнению с другими более общими элементами „земли“ как известка и магнезия.Церий самое общее REE и более обилен чем медь или привести.Однако, в геологохимические термины, REEs редко найдено в сконцентрированных депозитах как угольные пласты, например, делайте их экономически трудным минировать.Они вместо найдены в 4 главных неупотребительных типах утеса; карбонатиты, которые необыкновенные вулканические породы производные от карбонат-богатых магм, алкалических огнеродных установок, депозитов глины ион-абсорбции, и депозитов placers монацит-xenotime-подателя.Китай минирует 95% из элементов редкой земли для того чтобы удовлетворять требование для образов жизни Hi-техника и возобновляющая энергияс конца 90-х, Китай преобладала продукцию REE, используя свои собственные депозиты глины ион-абсорбции, известные как „глины южного Китая“.Экономическо для Китая сделать потому что депозиты глины просты извлечь REEs от использования слабых кислот.Элементы редкой земли использованы для всех видов оборудования hi-техника, включая компьютеры, DVD-плеера, сотовые телефоны, освещение, волоконную оптику, камеры и дикторов, и даже военное оборудование, как реактивные двигатели, системы наведения ракеты, спутники, и противоракетная оборона.Задача согласования 2015 климата Парижа ограничивать глобальное потепление к под 2 ˚C, предпочтительно 1,5 ˚C, пре-промышленные уровни. Это имеет повышенный спрос для возобновляющей энергии и электрических автомобилей, которая также требуют, что REEs работает.В 2010, Китай объявил что он уменьшит REE экспортирует для того чтобы выполнить свой собственный подъем в требование, но также поддержать свою господствующую позицию для поставляя оборудования hi-техника к остальному миру.Китаю также в сильном экономическом положении для того чтобы контролировать поставку REEs для возобновляющих энергий как панели солнечных батарей, ветер, и турбины энергии приливов и отливов, так же, как электротранспорты.Удобрение Phosphogypsum элементы редкой земли захватывают Phosphogypsumпроекта субпродукт удобрения и содержит естественно - происходя радиоактивные элементы как уран и торий. По этой причине, оно хранится неопределенно, со связанными рисками загрязнять почву, воздух, и воду.Поэтому, исследователи на Penn State, изобретали многошаговый подход используя проектированные пептиды, короткие строки аминокислот которые могут точно определить и отделить REEs используя специально развитую мембрану.По мере того как традиционные методы разъединения недостаточны, проект направляет изобрести новые методы разъединения, материалы, и процессы.Дизайн приведен вычислительным моделированием, начатым Рейчел Getman, научным руководителем и адъюнкт-профессором химического и биомолекулярного инженерства на Clemson, с исследователями Кристина Duval и Джулия Renner, начиная молекулы которые запрут на задвижку дальше к специфическому REEs.Greenlee посмотрит как они поступают в воде и определит экологическое воздействие и различные экономические потенциалы под переменным дизайном и работая ситуациями.Профессор Лорен Greenlee химического машиностроения, требует это: «сегодня, оцененные 200 000 тонн элементов редкой земли поглощены в unprocessed отходе phosphogypsum во Флориде самостоятельно.»Команда определяет что традиционное спасение связано с экологическими и экономическими барьерами, whereby они в настоящее время взяты от композиционных материалов, которые требуют горения каменных углей и трудоемкийновый проект сфокусирует на брать их в устойчивом пути и может быть свернут вне в более широком масштабе для экологических и экономических преимуществ.Если проект успешен, то он смог также уменьшить зависимость США на Китае для обеспечивать элементы редкой земли.Финансирование проектов национального фондапроект Penn State REE финансировано четырехклассным даром $571 658, подытоживающ $1,7 миллиона, и сотрудничество с университетом запаса случая западным и университетом Clemson.Альтернативные способы взять спасение элементов редкойземли RRE типично унесены используя мелкомасштабную деятельность, обыкновенно путем выщелачивать и растворяющее извлечение.Хотя простой процесс, выщелачивая требует высокого количества опасных химических реактивов, так нежелателен коммерчески.Растворяющее извлечение эффективный метод но очень не эффективно потому что оно трудоемко и требующе много времени.Другой общий путь для REEs быть взятым через agromining, также известный как e-минирование, которое включает транспорт электронного отхода, как старые компьютеры, телефоны, и телевидение от различных стран к Китаю для извлечения REE.Согласно программе окружающей среды ООН, над 53 миллионами тонн e-отхода произвел в 2019, с около $57 миллиардом сырьями содержа REEs и металлы.Хотя часто зазыванный как устойчивый метод повторно использовать материалы, он нет без своего собственного комплекса проблем которым все еще нужно быть преодолеванным.Agromining требует много объема запоминающего устройства, заводов по переработке вторичного сырья, отхода места захоронения отходов после спасения REE, и включает цены транспорта, которые требуют горящих каменных углей.Проект Penn State имеет потенциал преодолевать некоторые из проблем связанных с традиционными методами спасения REE если он может удовлетворять свои собственные экологические и экономические задачи.
