Šaltinis: Azo kasybaKas yra retųjų žemės elementai ir kur jie yra?Retųjų žemės elementų (ReES) sudaro 17 metalinių elementų, sudarytų iš 15 lantanidų ant periodinės lentelės:LanthanumCerisPraseodimiumNeodimisPrometrasSamariumasEuropiumGadoliniumTerbiumDisprozėHolmisErbiumThuliumYtterbiumUtiumasSkandisYttriumDaugelis jų nėra tokie retai, kaip rodo grupės pavadinimas, tačiau buvo pavadinti XVIII - XIX amžiais, palyginti su kitais labiau paplitusiais „žemės“ elementais, tokiais kaip kalkės ir magnezija.Cerium yra labiausiai paplitęs REE ir gausesnis nei vario ar švino.Tačiau geologiniu požiūriu Rees retai randami koncentruotuose telkiniuose kaip, pavyzdžiui, anglies siūlės, daro juos ekonomiškai sunku iškasti.Vietoj to jie randami keturiuose pagrindiniuose neįprastuose roko tipuose; Karbonatitai, kurie yra neįprastos ignoozinės uolienos, gautos iš turtingų karbonatų, šarminių ignoų parametrų, jonų-absorbcijos molio telkinių ir monazito-xenotime nešiojamųjų vietų telkinių.Kinijos kasyklos 95% retųjų žemės elementų, siekiančių patenkinti aukštųjų technologijų gyvenimo būdo ir atsinaujinančios energijos paklausąNuo 1990 m. Pabaigos Kinija dominavo REE gamyboje, naudodama savo jonų-absorbcijos molio telkinius, žinomus kaip „Pietų Kinijos moliai“.Kinijai ekonomiškai tai daryti, nes molio nuosėdas paprasta išgauti REE iš silpnų rūgščių.Retųjų žemės elementai naudojami įvairioms aukštųjų technologijų įrangai, įskaitant kompiuterius, DVD grotuvus, mobiliuosius telefonus, apšvietimą, šviesolaidinę optiką, kameras ir garsiakalbius ir net karinę įrangą, tokius kaip reaktyviniai varikliai, raketų patarimų sistemos, palydovai ir prieštaravimo gynyba.2015 m. Paryžiaus klimato susitarimo tikslas yra apriboti visuotinį atšilimą iki žemiau 2 ° C, geriausia-1,5 ° C, ikimokyklinio lygio. Tai padidino atsinaujinančios energijos ir elektromobilių paklausą, kuriai taip pat reikia REES.2010 m. Kinija paskelbė, kad ji sumažins REE eksportą, kad įvykdytų savo paklausos padidėjimą, tačiau taip pat išlaikys dominuojančią poziciją tiekti aukštųjų technologijų įrangą likusiai pasauliui.Kinija taip pat turi stiprią ekonominę padėtį, kad kontroliuotų atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip saulės baterijos, vėjas ir potvynio energijos turbinos, taip pat elektrinės transporto priemonės, tiekiamos Rees, taip pat elektrinės transporto priemonės.Fosfogipsum trąšos retųjų žemės elementų fiksavimo projektasFosfogipsumas yra šalutinis trąšų produktas ir jame yra natūraliai atsirandančių radioaktyviųjų elementų, tokių kaip uranas ir toris. Dėl šios priežasties jis laikomas neribotą laiką, susijusi su teršiančiu dirvožemio, oro ir vandens teršimu.Todėl Penno valstijos universiteto tyrėjai sukūrė daugiapakopį metodą, naudodamiesi inžineriniais peptidais, trumpomis aminorūgščių stygomis, kurios gali tiksliai identifikuoti ir atskirti REE, naudojant specialiai sukurtą membraną.Kadangi tradicinių atskyrimo metodų nepakanka, projekto tikslas - sukurti naujus atskyrimo būdus, medžiagas ir procesus.Dizainas vadovauja skaičiavimo modeliavimui, kurį sukūrė Clemsono vyriausiasis tyrėjas ir cheminės ir biomolekulinės inžinerijos docentė Rachel Getman su tyrėjais Christine Duval ir Julie Renner, kuria molekules, kurios užfiksuos konkrečius Rees.„Greenlee“ apžvelgs, kaip jie elgiasi vandenyje, ir įvertins poveikį aplinkai bei skirtingi ekonominiai potencialai esant kintamai projektavimui ir eksploatavimo situacijoms.Chemijos inžinerijos profesorius Lauren Greenlee teigia, kad: „Šiandien vien Floridoje yra įstrigę neapdorotos fosfogipsum atliekos.“Komanda nustato, kad tradicinis atsigavimas yra susijęs su aplinkos ir ekonominėmis kliūtimis, pagal kurias jie šiuo metu yra atsigaunami iš kompozicinių medžiagų, kurioms reikia deginti iškastinį kurą ir yra daug darbo reikalaujanti.Naujasis projektas bus sutelktas į juos tvariai atkurti ir gali būti paleistas didesniu mastu, kad būtų naudinga aplinkos ir ekonominei naudai.Jei projektas bus sėkmingas, jis taip pat galėtų sumažinti JAV priklausomybę nuo Kinijos teikiant retųjų žemės elementus.Nacionalinio mokslo fondo projekto finansavimas„Penn State REE“ projektas finansuojamas iš ketverių metų dotacijos-571 658 USD, iš viso 1,7 mln.Alternatyvūs būdai atkurti retųjų žemės elementusRRE atkūrimas paprastai atliekamas naudojant nedidelio masto operacijas, dažniausiai išplovimo ir tirpiklių ekstrahavimą.Nors išplovimui reikia paprasto proceso, jis reikalauja didelio kiekio pavojingų cheminių reagentų, todėl yra nepageidaujamas komerciškai.Tirpiklio ekstrahavimas yra veiksminga technika, tačiau nėra labai efektyvi, nes ji reikalauja daug darbo ir reikalauja daug laiko.Kitas įprastas Reeso atgavimo būdas yra agrominavimas, dar žinomas kaip e-kasimas, kuris apima elektroninių atliekų, tokių kaip seni kompiuteriai, telefonai ir televizija iš įvairių šalių į Kiniją, gabenimą REE gavybai.Remiantis JT aplinkos programa, 2019 m. Buvo sugeneruota daugiau nei 53 milijonai tonų e-atliekų, kuriose buvo apie 57 milijardus dolerių žaliavų, kuriose yra Rees ir metalų.Nors vis dar reikia įveikti tvarią perdirbimo medžiagų metodą, jis dažnai laikomas tvariu perdirbimo medžiagų metodu.Agrominavimui reikia daug saugojimo vietos, perdirbimo įmonių, sąvartynų atliekų po Ree atsigavimo ir joms reikia transportavimo išlaidų, kurioms reikia deginti iškastinį kurą.Penno valstijos universiteto projektas gali įveikti kai kurias problemas, susijusias su tradiciniais REE atkūrimo metodais, jei jis gali patenkinti savo aplinkos ir ekonominius tikslus.
