出典：Azo Mining希土類元素とは何ですか？それらはどこにありますか？希土類元素（REE）は、周期表の15のランタニドで構成される17の金属要素で構成されています。ランタンセリウムプラセオジムネオジムプロメチウムサマリウムユーロピウムガドリニウムテルビウムジスプロシウムホルミウムエルビウムツリウムイッテルビウムUtetiumスカンジウムイットリウムそれらのほとんどは、グループ名が示唆するほどまれではありませんが、石灰やマグネシアなどの他のより一般的な「地球」要素と比較して、18世紀と19世紀に命名されました。セリウムは最も一般的なREEであり、銅や鉛よりも豊富です。ただし、地質学的には、石炭の継ぎ目が経済的に採掘することを困難にしているため、REEが濃縮堆積物にはめったに見られません。代わりに、4つの主要な珍しいロックタイプで見つかります。炭酸塩が豊富なマグマ、アルカリの火成場、イオン吸収粘土堆積物、およびモナザイトXenotime-Bearerの産地堆積物に由来する異常な火成岩であるカルボナタイト。中国鉱山ハイテクライフスタイルと再生可能エネルギーの需要を満たすために希土類元素の95％1990年代後半以来、中国はREEの生産を支配しており、「南中国粘土」として知られる独自のイオン吸収粘土堆積物を利用しています。粘土堆積物は弱酸の使用からREEを抽出するのは簡単であるため、中国がすることは経済的です。希土類要素は、コンピューター、DVDプレーヤー、携帯電話、照明、光ファイバー、カメラ、スピーカー、さらにはジェットエンジン、ミサイルガイダンスシステム、衛星、および測定防衛などの軍事機器など、あらゆる種類のハイテク機器に使用されます。2015年のパリの気候協定の目的は、地球温暖化を2℃未満、好ましくは1.5℃、産業以前のレベルに制限することです。これにより、再生可能エネルギーと電気自動車に対する需要が高まり、REEが運用する必要があります。2010年、中国は、REEの輸出を減らして需要の増加を満たすだけでなく、世界にハイテク機器を供給するための支配的な立場を維持すると発表しました。また、中国は、ソーラーパネル、風力、潮のタービン、電気自動車などの再生可能エネルギーに必要なREEの供給を制御する強力な経済的立場にあります。Phosphogypsum肥料希土類元素はプロジェクトをキャプチャしますPhosphogypsumは肥料の副産物であり、ウランやトリウムなどの自然に発生する放射性元素が含まれています。このため、汚染土壌、大気、水の汚染のリスクとともに、無期限に保管されています。したがって、ペンシルベニア州立大学の研究者は、特別に開発された膜を使用してREEを正確に識別および分離できるアミノ酸の短い弦、エンジニアリングペプチドを使用して多段階アプローチを考案しました。従来の分離方法が不十分であるため、プロジェクトは新しい分離技術、材料、およびプロセスを考案することを目的としています。この設計は、クレムソンの化学および生体分子工学の主任捜査官であり准教授であるレイチェル・ゲットマンによって開発された計算モデリングによって主導され、調査官のクリスティン・デュバルとジュリー・レナーが特定のREEにラッチする分子を開発します。グリーンリーは、それらが水中でどのように振る舞うかを見て、さまざまな設計と運用状況の下で環境への影響とさまざまな経済的可能性を評価します。化学工学のローレン・グリーンリー教授は、「今日、推定200,000トンの希土類元素がフロリダだけで加工されていないリン酸素症廃棄物に閉じ込められている」と主張しています。チームは、従来の回復が環境および経済の障壁に関連していることを特定します。これにより、現在は化石燃料の燃焼が必要で労働集約型の複合材料から回収されています。新しいプロジェクトは、それらを持続可能な方法で回復することに焦点を当て、環境的および経済的利益のために大規模に展開される可能性があります。プロジェクトが成功した場合、希土類の要素を提供するための中国への米国の依存を減らすこともできます。国立科学財団プロジェクトの資金調達Penn State REEプロジェクトは、571,658ドルの4年間の助成金、合計170万ドルで資金提供されており、Case Western Reserve UniversityおよびClemson Universityとの協力です。希土類元素を回復する代替方法RRE回復は、通常、浸出および溶媒抽出により、小規模操作を使用して実行されます。単純なプロセスですが、浸出には大量の危険な化学試薬が必要であるため、商業的には望ましくありません。溶媒抽出は効果的な手法ですが、労働集約的で時間がかかるため、あまり効率的ではありません。REEが回収されるもう1つの一般的な方法は、eマイニングとも呼ばれるアグロミニングを介したことです。これには、REE抽出のために、さまざまな国からの古いコンピューター、電話、テレビなどの電子廃棄物の輸送が含まれます。国連環境プログラムによると、2019年には5,300万トン以上の電子廃棄物が生成され、REEと金属を含む約570億ドルの原材料が生成されました。多くの場合、リサイクル材料の持続可能な方法として宣伝されていますが、克服する必要があるのはそれ自体の問題のセットがないわけではありません。アグロンミングには、多くの貯蔵スペース、リサイクルプラント、REEの回復後の埋立地の廃棄物が必要であり、化石燃料の燃焼が必要な輸送コストが必要です。ペンシルベニア州立大学プロジェクトは、独自の環境的および経済的目標を満たすことができる場合、従来のREE回復方法に関連する問題のいくつかを克服する可能性があります。
