Учените разработват екологично чист метод за възстановяване на REE от летлива пепел от въглища
Изследователи от Технологичния институт на Джорджия са разработили прост метод за възстановяване на редкоземни елементи от летяща пепел от въглища с помощта на йонна течност и избягване на опасни материали. В статия, публикувана в списанието Environmental Science & Technology, учените обясняват, че йонните течности се считат за безвредни за околната среда и могат да се използват повторно. Един по-специално, бетаниев бис(трифлуорометилсулфонил)имид или [Hbet][Tf2N], селективно разтваря редкоземните оксиди спрямо други метални оксиди. Според учените йонната течност също се разтваря уникално във вода при нагряване и след това се разделя на две фази при охлаждане. Знаейки това, те започнаха да тестват дали ефективно и преференциално ще изтегли желаните елементи от летящата пепел от въглища и дали може да бъде ефективно почистена, създавайки процес, който е безопасен и генерира малко отпадъци. За да направи това, екипът предварително обработи пепелта от въглища с алкален разтвор и я изсуши. След това те нагряват пепел, суспендирана във вода с [Hbet][Tf2N], създавайки единична фаза. При охлаждане разтворите се разделят. Йонната течност извлича повече от 77% от редкоземните елементи от пресен материал и възстановява още по-висок процент (97%) от изветрялата пепел, която е прекарала години в езеро за съхранение. Последната част от процеса беше да се отделят редкоземни елементи от йонната течност с разредена киселина. Изследователите също установиха, че добавянето на бетаин по време на етапа на извличане увеличава количествата извлечени редкоземни елементи. Сред извлечените елементи са скандий, итрий, лантан, церий, неодимий и диспрозий. И накрая, екипът тества повторното използване на йонната течност, като я изплакна със студена вода, за да отстрани излишната киселина, като не откри промяна в нейната ефективност на екстракция чрез три цикъла на излужване-почистване. „Този подход с ниско ниво на отпадъци произвежда решение, богато на редкоземни елементи, с ограничени примеси и може да се използва за рециклиране на ценни материали от изобилието от летяща пепел от въглища, съхранявана в езера за съхранение“, казаха учените в изявление за медиите. Констатациите също могат да бъдат от решаващо значение за регионите, произвеждащи въглища, като Уайоминг, които искат да преоткрият местната си индустрия в лицето на намаляващото търсене на изкопаеми горива.
Време на публикуване: 28 юни 2021 г