Bron: Azo Mining

Wat is seldsame aardelemente en waar word dit gevind?

Skaars aardelemente (REE's) bestaan ​​uit 17 metaalelemente, bestaande uit 15 lantaniede op die periodieke tabel:

Lanthanum

Serium

Praseodymium

Neodymium

Promethium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Disprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Skandium

Yttrium

Die meeste van hulle is nie so skaars soos die groepnaam suggereer nie, maar is in die 18de en 19de eeu genoem, in vergelyking met ander meer algemene 'aarde' elemente soos kalk en magnesia.

Serium is die algemeenste REE en meer volop as koper of lood.

In geologiese terme word Rees egter selde in gekonsentreerde afsettings aangetref, aangesien steenkoolnaadjies dit byvoorbeeld ekonomies moeilik maak om te myn.

Hulle word in plaas daarvan in vier belangrikste ongewone rotstipes aangetref; Karbonatiete, wat ongewone stollingsgesteentes is, afgelei van karbonaatryke magmas, alkaliese stollingsinstellings, ion-absorpsie-klei-afsettings en monaziet-xenotime-draer-afsettings.

China maak 95% van die seldsame aardelemente om aan die vraag na hi-tech-lewenstyle en hernubare energie te voldoen

Sedert die laat negentigerjare het China REE-produksie oorheers deur sy eie ion-absorpsie-klei-afsettings, bekend as die 'South China Clays', te gebruik.

Dit is ekonomies vir China om te doen omdat die klei -afsettings maklik is om Rees te onttrek om swak sure te gebruik.

Skaars aardelemente word gebruik vir allerhande hoë-tegnologie-toerusting, insluitend rekenaars, DVD-spelers, selfone, beligting, veseloptika, kameras en luidsprekers, en selfs militêre toerusting, soos straalmotors, missielbegeleidingstelsels, satelliete en verdediging teen missiel.

'N Doelwit van die 2015-klimaatooreenkoms in Parys is om aardverwarming tot onder 2 ˚C te beperk, verkieslik 1,5 ˚C, voor-industriële vlakke. Dit het 'n groter vraag na hernubare energie en elektriese motors, wat ook van Rees moet werk.

In 2010 het China aangekondig dat hy die uitvoer van REE sal verminder om sy eie aanvraag te vervul, maar hou ook sy dominante posisie vir die verskaffing van hoë-tegnologie-toerusting aan die res van die wêreld.

China is ook in 'n sterk ekonomiese posisie om die aanbod van Rees te beheer wat nodig is vir hernubare energieë soos sonpanele, wind- en gety -kragturbines, sowel as elektriese voertuie.

Fosfogypsum kunsmis Rare Aarde -elemente vang projek

Phosfogypsum is 'n neweproduk van kunsmis en bevat natuurlik radioaktiewe elemente soos uraan en torium. Om hierdie rede word dit onbepaald geberg, met gepaardgaande risiko's van besoedelende grond, lug en water.

Daarom het navorsers aan die Penn State University 'n meervoudige benadering bedink met behulp van gemanipuleerde peptiede, kort snare aminosure wat REE's akkuraat kan identifiseer en skei met behulp van 'n spesiaal ontwikkelde membraan.

Aangesien tradisionele skeidingsmetodes onvoldoende is, is die projek daarop gemik om nuwe skeidingstegnieke, materiale en prosesse te bedink.

Die ontwerp word gelei deur berekeningsmodellering, ontwikkel deur Rachel Getman, hoofondersoeker en medeprofessor in chemiese en biomolekulêre ingenieurswese by Clemson, met die ondersoekers Christine Duval en Julie Renner, wat die molekules ontwikkel wat aan spesifieke Rees sal vasmaak.

Greenlee sal kyk hoe hulle in water optree en die omgewingsimpak en verskillende ekonomiese potensiaal onder veranderlike ontwerp en bedryfsituasies sal beoordeel.

Lauren Greenlee, professor in chemiese ingenieurswese, beweer dat: "Daar is vandag 'n geskatte 200,000 ton seldsame aardelemente vasgevang in onverwerkte fosfogypsum afval in Florida alleen."

Die span identifiseer dat tradisionele herstel verband hou met omgewings- en ekonomiese hindernisse, waardeur hulle tans van saamgestelde materiale herstel word, wat die verbranding van fossielbrandstowwe benodig en arbeidsintensief is

Die nuwe projek sal daarop fokus om dit op 'n volhoubare manier te herstel en kan op 'n groter skaal vir omgewings- en ekonomiese voordele uitgerol word.

As die projek suksesvol is, kan dit ook die VSA se afhanklikheid van China verminder vir die verskaffing van seldsame aardelemente.

National Science Foundation Project Funding

Die Penn State REE-projek word befonds deur 'n vier jaar lange toekenning van $ 571.658, altesaam $ 1,7 miljoen, en is 'n samewerking met die Case Western Reserve University en Clemson University.

Alternatiewe maniere om seldsame aardelemente te herstel

RRE-herstel word tipies uitgevoer met behulp van kleinskaalse bewerkings, gewoonlik deur loging en oplosmiddel-ekstraksie.

Alhoewel 'n eenvoudige proses, benodig loging 'n groot hoeveelheid gevaarlike chemiese reagense, is dit ook kommersieel ongewenste.

Die onttrekking van oplosmiddels is 'n effektiewe tegniek, maar is nie baie doeltreffend nie, want dit is arbeidsintensief en tydrowend.

'N Verdere algemene manier waarop Rees herstel kan word, is deur middel van agrominering, ook bekend as e-mynbou, wat die vervoer van elektroniese afval behels, soos ou rekenaars, telefone en televisie van verskillende lande na China vir REE-ekstraksie.

Volgens die VN-omgewingsprogram is meer as 53 miljoen ton e-afval in 2019 gegenereer, met ongeveer $ 57 miljard grondstowwe wat Rees en metale bevat.

Alhoewel dit dikwels aangewys word as 'n volhoubare metode om materiale te herwin, is dit nie sonder sy eie stel probleme wat nog oorkom moet word nie.

Agrominering verg baie stoorplek, herwinningsaanlegte, stortingsterrein na die herstel van die REE en behels vervoerkoste, wat fossielbrandstowwe benodig.

Die Penn State University -projek het die potensiaal om sommige van die probleme wat verband hou met tradisionele REE -herstelmetodes te oorkom as dit sy eie omgewings- en ekonomiese doelstellings kan bevredig.

---

Postyd: MAR-03-2022