Forskere udvikler en miljøvenlig metode til at genvinde REE fra kulflyveaske
Forskere ved Georgia Institute of Technology har udviklet en simpel metode til at genvinde sjældne jordarters grundstoffer fra kulflyveaske ved hjælp af en ionisk væske og undgå farlige materialer. I et papir offentliggjort i tidsskriftet Environmental Science & Technology forklarer forskerne, at ioniske væsker anses for at være miljøvenlige og kan genbruges. Især en, betainium-bis(trifluormethylsulfonyl)imid eller [Hbet][Tf2N], opløser selektivt sjældne jordarters oxider i forhold til andre metaloxider. Ifølge forskerne opløses den ioniske væske også unikt i vand, når den opvarmes, og adskilles derefter i to faser, når den afkøles. Ved at vide dette, satte de sig for at teste, om det effektivt og fortrinsvis ville trække de ønskede elementer ud af kulflyveaske, og om det kunne renses effektivt, hvilket skaber en proces, der er sikker og genererer lidt affald. For at gøre det forbehandlede holdet kulflyveaske med en alkalisk opløsning og tørrede den. Derefter opvarmede de aske suspenderet i vand med [Hbet][Tf2N], hvilket skabte en enkelt fase. Efter afkøling adskiltes opløsningerne. Den ioniske væske ekstraherede mere end 77 % af de sjældne jordarters grundstoffer fra frisk materiale, og den genvandt en endnu højere procentdel (97 %) fra forvitret aske, der havde tilbragt årevis i en lagerdam. Den sidste del af processen var at fjerne sjældne jordarters grundstoffer fra den ioniske væske med fortyndet syre. Forskerne fandt også ud af, at tilsætning af betain under udvaskningstrinnet øgede mængden af udvundne sjældne jordarters grundstoffer. Scandium, yttrium, lanthan, cerium, neodym og dysprosium var blandt de genvundne grundstoffer. Endelig testede holdet den ioniske væskes genanvendelighed ved at skylle den med koldt vand for at fjerne overskydende syre, og fandt ingen ændring i dens ekstraktionseffektivitet gennem tre udvasknings-rengøringscyklusser. "Denne tilgang med lavt spild producerer en løsning, der er rig på sjældne jordarters elementer, med begrænsede urenheder, og den kan bruges til at genbruge dyrebare materialer fra den overflod af kulflyveaske, der opbevares i lagerdamme," sagde forskerne i en medieerklæring. Resultaterne kan også være afgørende for kulproducerende regioner, såsom Wyoming, der søger at genopfinde deres lokale industri i lyset af den faldende efterspørgsel efter fossile brændstoffer.
Indlægstid: 28. juni 2021