Οι επιστήμονες αναπτύσσουν φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο για την ανάκτηση REE από ιπτάμενη τέφρα άνθρακα
Ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια ανέπτυξαν μια απλή μέθοδο για την ανάκτηση στοιχείων σπάνιων γαιών από ιπτάμενη τέφρα άνθρακα χρησιμοποιώντας ένα ιοντικό υγρό και την αποφυγή επικίνδυνων υλικών. Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Environmental Science & Technology, οι επιστήμονες εξηγούν ότι τα ιοντικά υγρά θεωρούνται φιλικά προς το περιβάλλον και μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Ένα συγκεκριμένα, το δις(τριφθορομεθυλσουλφονυλ)ιμίδιο βεταινίου ή [Hbet][Tf2N], διαλύει επιλεκτικά οξείδια σπάνιων γαιών έναντι άλλων οξειδίων μετάλλων. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το ιοντικό υγρό επίσης διαλύεται μοναδικά στο νερό όταν θερμαίνεται και στη συνέχεια διαχωρίζεται σε δύο φάσεις όταν ψύχεται. Γνωρίζοντας αυτό, άρχισαν να δοκιμάσουν εάν θα έβγαζε αποτελεσματικά και κατά προτίμηση τα επιθυμητά στοιχεία από την ιπτάμενη τέφρα άνθρακα και εάν θα μπορούσε να καθαριστεί αποτελεσματικά, δημιουργώντας μια διαδικασία που είναι ασφαλής και παράγει λίγα απόβλητα. Για να γίνει αυτό, η ομάδα προεπεξεργάστηκε την ιπτάμενη τέφρα άνθρακα με ένα αλκαλικό διάλυμα και την στέγνωσε. Στη συνέχεια, θέρμαιναν τέφρα αιωρούμενη σε νερό με [Hbet][Tf2N], δημιουργώντας μια ενιαία φάση. Όταν ψύχονται, τα διαλύματα διαχωρίζονται. Το ιοντικό υγρό εξήγαγε περισσότερο από το 77% των στοιχείων σπάνιων γαιών από φρέσκο υλικό και ανακτούσε ένα ακόμη υψηλότερο ποσοστό (97%) από την αποξηραμένη τέφρα που είχε περάσει χρόνια σε μια λίμνη αποθήκευσης. Το τελευταίο μέρος της διαδικασίας ήταν η απογύμνωση των στοιχείων σπάνιων γαιών από το ιοντικό υγρό με αραιό οξύ. Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι η προσθήκη βεταΐνης κατά το στάδιο της έκπλυσης αύξησε τις ποσότητες των στοιχείων σπάνιων γαιών που εξάγονταν. Το σκάνδιο, το ύττριο, το λανθάνιο, το δημήτριο, το νεοδύμιο και το δυσπρόσιο ήταν μεταξύ των στοιχείων που ανακτήθηκαν. Τέλος, η ομάδα δοκίμασε την επαναχρησιμοποίηση του ιοντικού υγρού ξεπλένοντάς το με κρύο νερό για να αφαιρέσει την περίσσεια του οξέος, χωρίς να βρει καμία αλλαγή στην αποτελεσματικότητά του στην εκχύλιση μέσω τριών κύκλων έκπλυσης-καθαρισμού. «Αυτή η προσέγγιση χαμηλών αποβλήτων παράγει μια λύση πλούσια σε στοιχεία σπάνιων γαιών, με περιορισμένες ακαθαρσίες και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανακύκλωση πολύτιμων υλικών από την αφθονία της ιπτάμενης τέφρας του άνθρακα που βρίσκεται σε λίμνες αποθήκευσης», ανέφεραν οι επιστήμονες σε δήλωση των ΜΜΕ. Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να είναι ζωτικής σημασίας για τις περιοχές παραγωγής άνθρακα, όπως το Wyoming, που επιδιώκουν να ανακαλύψουν εκ νέου την τοπική τους βιομηχανία ενόψει της μειωμένης ζήτησης για ορυκτά καύσιμα.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-28-2021