מגמות בתעשייה: טכנולוגיות חדשות לכריית אדמה נדירה שהן יעילות וירוקות יותר

לאחרונה, הפרויקט בהובלת אוניברסיטת Nanchang, המשלב פיתוח יעיל וירוק של ספיחת יוניםאדמה נדירהמשאבים עם טכנולוגיית שיקום אקולוגי, עברו את הערכת הביצועים המקיפה עם ציונים גבוהים. הפיתוח המוצלח של טכנולוגיית כרייה חדשנית זו השיג תוצאות משמעותיות בשיפור קצב התאוששות אדמה נדירה וכרייה ירוקה יעילה, או חקר נתיב חדש לניצול יעיל וירוק של משאבי אדמה נדירים בסין.

הפקת ריאגנטים שטיפה מפסולת מוצקה ומיחזורם

ספיחת יוניםאדמה נדירההוא משאב ייחודי בסין. עם זאת, ספיחת היונים הקיימתאדמה נדירהטכנולוגיית כרייה מגבילה את הכרייה והניצול של ספיחת יוניםאדמה נדירהמשאבים בסין. בהקשר זה, דחוף לפתח דור חדש של טכנולוגיות כרייה יעילות וירוקות. הטכנולוגיה המשולבת של פיתוח יעיל וירוק ושיקום אקולוגי של יון נספגאדמה נדירהעלו משאבים. הצימוד הסינרגטי שלו, מחזור מגנזיום אלומיניום, המרת פסולת ומאפיינים יעילים וירוקים מספקים רעיונות חדשים לפיתוח משאבי אדמה נדירים נספגים ביונים.

התפתחות יון נספגכדורי אדמה נדיריםבעל היסטוריה של למעלה מארבעים שנה, וכיצד לחדש ולשפר את טכנולוגיית הפיתוח של יון ספוחכדורי אדמה נדיריםתמיד היה אתגר עבור חוקרי אדמה נדירים. בתחילת אוקטובר, הכתב נפגש עם פרופסור לי יונגשיו מבית הספר לכימיה והנדסה כימית באוניברסיטת ננצ'אנג. במשרדו, "מפת תפוצה של כדורי אדמה נדירים בסין" מרשימה. Li Yongxiu אמר שיחידות המחקר המדעיות, הטכנולוגיות והכישרונות במפת ההפצה מחוברים כמו רשת, עם אינספור קשרים ביניהם.

הפרויקט הטכנולוגי המשולב של פיתוח ירוק יעיל ושיקום אקולוגי של משאבי אדמה נדירים מסוג ספיחת יונים הובל על ידי אוניברסיטת ננצ'אנג, שפותחה במשותף על ידי אוניברסיטת ג'יאנגשי לטכנולוגיה, מכון צ'אנגצ'ון לכימיה יישומית של האקדמיה הסינית למדעים ועשר יחידות נוספות, עם Li Yongxiu. בתור מוביל הפרויקט.

במשך שנים רבות, זיהום החנקן באמוניה הנגרם על ידי שטיפת אמוניום סולפט ושחיקת הקרקע הנגרמת על ידי שטיפה באתר פגעו קשות בסביבת אזורי הכרייה. למרות שתהליכי השטיפה שהושקו לאחרונה של סידן מגנזיום כלוריד ומגנזיום גופרתי יכולים לפתור את בעיית זיהום החנקן באמוניה, יעילות השטיפה אינה מספקת, והצריכה בפועל של מוקשים גבוהה יותר, במיוחד האאוטרופיקציה של מים הנגרמת על ידי מגנזיום גופרתי חמורה מאוד. .

לכן, פיתחנו תהליך שטיפה ירוק יעיל וטכנולוגיית מיחזור חומרים באמצעות מלחי אלומיניום כמגיב שטיפה מהדור החדש. "לי יונגשיו הסביר שהטכנולוגיה הזו פורצת לראשונה את הבנת המנגנון המסורתי, ועוברת מתאוריית חילופי יונים פשוטה למנגנון שטיפה שמוגבל במשותף על ידי הידרציה של יונים וספיחת תיאום אניונים במצב שכבה כפולה.

בניגוד לעבר, בחרנו במערכת שטיפה יעילה ובשיטת תהליך באמצעות מלחי אלומיניום כמגיב השטיפה מהדור החדש", אמר לי יונגשיו. מערכות ושיטות אלו כוללות מערכת שטיפה סינרגטית של מלחי אלומיניום ומלחים אנאורגניים במחיר נמוך, א. תהליך שטיפה מדורג של מלחי סידן מגנזיום ומלחי אלומיניום, ותהליך שטיפה מדורג של ציטראט ואי-אורגני בריכוז נמוך מלחים.

ראוי לציין כי מלחי האלומיניום ומלחי סידן מגנזיום שהוזכרו לעיל מופקים וממוחזרים משפכי שאריות הפסולת של ייצור הכרייה. לשם כך, הצוות פיתח טכנולוגיית העשרה והפרדה חדשה שיכולה להשיג הפרדה ומיחזור של יוני אדמה נדירים מאלומיניום ויונים דו-קיום אחרים, יחד עם טכנולוגיות משקעים, מיצוי והפרדת ממברנות. אנו ממירים פסולת מוצקה מסיגים מאלומיניום שעבר הידרוליזה לכתיבת שטיפה יעילה לייצור כרייה, תוך השגת מיחזור של מזהמים והפחתה משמעותית של צריכת ריאגנטים וייצור מזהמים. "לי יונגשיו אמר שעם טכנולוגיית הפרדה חדשנית, התופעה הייתה סבוכהאדמה נדירהוגם אלומיניום יכול להיות מטופל כמו אורחים.

בדרך זו, תכולת האלומיניום שלכדורי אדמה נדיריםניתן לשלוט מתחת לאלף, מה שמניח את הבסיס להשגת טוהר גבוהאדמה נדירההפרדה וייצור נקי ללא שאריות פסולת רדיואקטיבית.

השילוב של "תיקון שטיפת כרייה" מוסיף ירוק לכריית אדמה נדירה

מנאנצ'אנג ועד גאנצ'ו, ממכרות אדמה נדירים למפעלי התכה והפרדה של אדמה נדירה... לי יונגשיו כבר לא זוכרת את מספר הפעמים שהיא נסעה. יש יותר מדי נסיעות הלוך ושוב בשנה, אני לא יודע כמה. עם אהבה לאדמה נדירהבתעשייה, Li Yongxiu הוביל את הצוות שלו לנסות ולחדש כל הזמן בנתיב החדשני של סיוע בפיתוח האיכותי של תעשיית האדמה הנדירה.

יישום היעד הלאומי "פחמן כפול" העלה דרישות חדשות לשיפור הסביבה האקולוגית ומניעת זיהום סביבתי, ובמקביל גם מביא הזדמנויות חדשות לתעשיית אדמה נדירה.

כיצד להשיג ירוק בתהליך ייצור אדמה נדירה ושילוב של "תיקון שטיפת כרייה" היא נקודה חדשנית נוספת.

הליבה של חידוש זה היא שימוש בשיטות חיזוי ובקרה של חלחול לשילוב טכנולוגיות חקירה ושטיפה, כמו גם שטיפה ושיקום אקולוגי, כדי להשיג זאת. "לי יונגשיו אמר כי המאפיין המשמעותי של מרבצים מסוג ספיחת יונים הוא חוסר האחידות שלהם. לכן, טכנולוגיית כריית שטיפה במקום חסרת נתונים על תפוצת אדמה נדירה ותנאים גיאולוגיים והידרולוגיים אינה אפשרית. לשם כך, צוות המחקר יבצע למנף את היתרונות המקצועיים של אוניברסיטת ג'יאנגשי לטכנולוגיה, אוניברסיטת ננצ'אנג ואוניברסיטת ווהאן בחיזוי חלחול ובקרת תהליכים.

תהליך המיצוי הירוק מסוג ספיחת יוניםאדמה נדירהעפרה צריכה לא רק לשקול באופן מקיף את יעילות הכרייה, ההשפעה הסביבתית, איכות המוצר ועלות הייצור, אלא גם לשלב באופן מלא את המבנה הגיאולוגי של המכרה, חלחול פתרונות שטיפה וטכנולוגיית שיקום אקולוגי כדי לייעל את התכנון ההנדסי. "לי יונגשיו הסביר שכדי למנוע אובדן לא מאורגן של פתרון שטיפה ולהשיג שילוב של כרייה, שטיפה ותיקון.

מבחינת שיטות שטיפת עפרות, אנו דוגלים בקביעה אם לאמץ שטיפה במקום או שטיפת ערימה על סמך נתוני חיפושי הייצור, או שילוב אורגני של שתי השיטות. "לי יונגשיו אמר כי במונחים של טכנולוגיית שטיפת ערמות, צוות המחקר פיתח טכנולוגיית שטיפת ערמות ניתנת לשליטה המאופיינת בגידול ערימות כדי להחליף את שיטת שטיפת הערמות הנרחבת הקודמת של שטיפת ערמות בו זמנית. זה תורם להשגת שילוב הכרייה. , שטיפה ותיקון, ביטול שחיקת קרקע והתמוטטות מפולות במהלך תהליך השטיפה והזנבות שלאחר מכן.

לי יונגשיו אמר לכתבים שהפרויקט מתמקד בנושאים מרכזיים כמו שיעור התאוששות נמוך של משאבים והשפעה סביבתית משמעותית בסוג היוניםאדמה נדירהתהליך מיצוי. עבודת המחקר והפיתוח הבסיסית והטכנית לסוג ספיחת יונים יעיל וירוקאדמה נדירהמיצוי בוצע באופן שיטתי, והושגו שורה של הישגים חדשניים.

חדשנות טכנולוגית וקידמה ימשיכו "להוסיף ירוק" לפיתוח של סיןאדמה נדירההתעשייה, "אמר לי יונגשיו. הפרויקט עשה פריצות דרך חדשות בתיאוריה בסיסית, פיתוח טכנולוגי, הדגמת יישומים והיבטים מרכזיים אחרים. הקידום והיישום בקנה מידה גדול יקדמו מאוד את הפיתוח המדעי ויישום יעיל של נדירים בינוניים וכבדים גלובליים. משאבי כדור הארץ, ולקדם את הפיתוח האיכותי של ה-rהם אדמהתַעֲשִׂיָה.