دانشمندان روشی سازگار با محیط زیست برای بازیابی REE از خاکستر بادی زغال سنگ توسعه دادند
محققان موسسه فناوری جورجیا، روشی ساده برای بازیابی عناصر کمیاب خاکی از خاکستر زغال سنگ با استفاده از مایع یونی و اجتناب از مواد خطرناک ابداع کرده‌اند. در مقاله ای که در مجله Environmental Science & Technology منتشر شده است، دانشمندان توضیح می دهند که مایعات یونی برای محیط زیست بی خطر هستند و قابل استفاده مجدد هستند. یکی از آنها، بتاینیم بیس (تری فلورومتیل سولفونیل) ایمید یا [Hbet][Tf2N]، به طور انتخابی اکسیدهای خاکی کمیاب را بر روی اکسیدهای فلزی دیگر حل می کند. به گفته دانشمندان، مایع یونی نیز در صورت گرم شدن به طور منحصر به فردی در آب حل می شود و پس از سرد شدن به دو فاز جدا می شود. با دانستن این موضوع، آنها آزمایش کردند که آیا به طور مؤثر و ترجیحی عناصر مورد نظر را از خاکستر بادی زغال سنگ بیرون می‌کشد و آیا می‌توان آن را به طور مؤثر تمیز کرد و فرآیندی ایمن و تولید زباله کمی ایجاد کرد. برای انجام این کار، تیم، خاکستر بادی زغال سنگ را با محلول قلیایی پیش تیمار کرده و آن را خشک کردند. سپس، خاکستر معلق در آب را با [Hbet][Tf2N] گرم کردند و یک فاز را ایجاد کردند. پس از سرد شدن، محلول ها جدا شدند. مایع یونی بیش از 77 درصد از عناصر کمیاب خاکی را از مواد تازه استخراج کرد و درصد بیشتری (97 درصد) را از خاکستر هوازدگی که سال‌ها در یک حوضچه سپری کرده بود، بازیابی کرد. آخرین بخش این فرآیند، حذف عناصر کمیاب از مایع یونی با اسید رقیق بود. محققان همچنین دریافتند که افزودن بتائین در مرحله شستشو باعث افزایش مقدار عناصر کمیاب خاکی استخراج شده می شود. اسکاندیم، ایتریم، لانتانیم، سریم، نئودیمیم و دیسپروزیم از جمله عناصر بازیافت شده بودند. در نهایت، این تیم قابلیت استفاده مجدد مایع یونی را با شستشوی آن با آب سرد برای حذف اسید اضافی مورد آزمایش قرار دادند و هیچ تغییری در راندمان استخراج آن از طریق سه چرخه شستشو-تمیز کردن پیدا نکردند. دانشمندان در بیانیه ای رسانه ای گفتند: «این رویکرد کم ضایعات، محلولی غنی از عناصر کمیاب خاکی با ناخالصی های محدود تولید می کند و می تواند برای بازیافت مواد گرانبها از فراوانی خاکستر بادی زغال سنگ در حوضچه های ذخیره سازی استفاده شود.» این یافته ها همچنین می تواند برای مناطق تولید کننده زغال سنگ، مانند وایومینگ، که به دنبال اختراع مجدد صنعت محلی خود در مواجهه با کاهش تقاضا برای سوخت های فسیلی هستند، حیاتی باشد.
زمان ارسال: ژوئن-28-2021