извор: АЗО рударство

Кои се ретки земјени елементи и каде се наоѓаат?

Елементите на ретки земји (РЕЕ) се состојат од 17 метални елементи, составени од 15 лантаниди на периодниот систем:

Лантан

Цериум

Прасеодимиум

Неодимиум

Прометиум

Самариум

Европиум

Гадолиниум

Тербиум

Диспрозиум

Холмиум

Ербиум

Тулиум

Итербиум

Утетиум

Скандиум

Итриум

Повеќето од нив не се толку ретки како што сугерира името на групата, но биле именувани во 18-тиот и 19-тиот век, во споредба со другите почести елементи на „земјата“, како што се вар и магнезија.

Цериумот е најчестиот REE и позастапен од бакарот или оловото.

Меѓутоа, во геолошка смисла, РЕЕ ретко се наоѓаат во концентрирани наоѓалишта бидејќи јаглените шевови, на пример, го отежнуваат економскиот нивно ископ.

Наместо тоа, тие се наоѓаат во четири главни невообичаени типови на карпи; карбонатити, кои се необични магматски карпи добиени од магми богати со карбонат, алкални магматски поставки, наслаги од глина со апсорпција на јони и депозити на плацери со моназит-ксенотим.

Кина ископува 95% од елементите на ретка земја за да ја задоволи побарувачката за стилови на живот со висока технологија и обновлива енергија

Од доцните 1990-ти, Кина доминираше во производството на REE, користејќи ги сопствените депозити на глина со апсорпција на јони, познати како „Јужна кинеска глина“.

Тоа е економично за Кина да го стори тоа бидејќи наслагите од глина се едноставни за извлекување на РЕЕ од користење слаби киселини.

Елементите од ретка земја се користат за секаков вид на високотехнолошка опрема, вклучувајќи компјутери, ДВД-плеери, мобилни телефони, осветлување, оптички влакна, камери и звучници, па дури и воена опрема, како што се млазни мотори, системи за водење ракети, сателити и анти -ракетна одбрана.

Целта на Парискиот климатски договор од 2015 година е да се ограничи глобалното затоплување на под 2 ˚C, по можност 1,5 ˚C, прединдустриски нивоа. Ова ја зголеми побарувачката за обновлива енергија и електрични автомобили, за кои, исто така, бараат REE да работат.

Во 2010 година, Кина објави дека ќе го намали извозот на REE за да го исполни сопствениот пораст на побарувачката, но и да ја задржи својата доминантна позиција за снабдување со високотехнолошка опрема за остатокот од светот.

Кина, исто така, е во силна економска позиција да го контролира снабдувањето со РЕЕ потребни за обновливи енергии, како што се соларни панели, ветерни и плимни турбини, како и електрични возила.

Проект за фаќање на ретки елементи за ѓубриво од фосфогипсум

Фосфогипсот е нуспроизвод на ѓубриво и содржи природни радиоактивни елементи како што се ураниум и ториум. Поради оваа причина, тој се чува на неодредено време, со поврзани ризици од загадување на почвата, воздухот и водата.

Затоа, истражувачите од Универзитетот Пен Стејт смислиле повеќестепен пристап користејќи инженерски пептиди, кратки низи од амино киселини кои можат прецизно да ги идентификуваат и раздвојат REE со помош на специјално развиена мембрана.

Бидејќи традиционалните методи на сепарација се недоволни, проектот има за цел да осмисли нови техники, материјали и процеси на сепарација.

Дизајнот е предводен од пресметковно моделирање, развиен од Рејчел Гетман, главен истражувач и вонреден професор по хемиско и биомолекуларно инженерство во Клемсон, со истражувачите Кристин Дувал и Џули Ренер, кои ги развиваат молекулите што ќе се приклучат на одредени REE.

Гринли ќе погледне како тие се однесуваат во вода и ќе го процени влијанието врз животната средина и различните економски потенцијали под варијабилен дизајн и работни ситуации.

Професорката по хемиски инженеринг Лорен Гринли тврди дека: „денес, се проценува дека околу 200.000 тони ретки земјени елементи се заробени во непреработен отпад од фосфогипс само во Флорида“.

Тимот идентификува дека традиционалното обновување е поврзано со еколошки и економски бариери, при што тие моментално се обновуваат од композитни материјали, кои бараат согорување на фосилни горива и е трудоинтензивно

Новиот проект ќе се фокусира на нивно обновување на одржлив начин и може да биде спроведен во поголем обем за еколошки и економски придобивки.

Доколку проектот биде успешен, тој исто така може да ја намали зависноста на САД од Кина за обезбедување на елементи од ретка земја.

Финансирање на проектот на Националната научна фондација

Проектот Пен Стејт REE е финансиран со четиригодишен грант од 571.658 американски долари, во вкупна вредност од 1,7 милиони долари и е соработка со Универзитетот Кејс Вестерн Резерв и Универзитетот Клемсон.

Алтернативни начини за враќање на ретките елементи на земјата

Обновувањето на RRE обично се врши со користење на операции од мал обем, најчесто со лужење и екстракција со растворувач.

Иако е едноставен процес, лужењето бара големо количество на опасни хемиски реагенси, па затоа е непожелно комерцијално.

Екстракцијата со растворувач е ефикасна техника, но не е многу ефикасна бидејќи е трудоинтензивна и одзема време.

Друг вообичаен начин за обновување на REE е преку агроминирање, исто така познато како е-минирање, кое вклучува транспорт на електронски отпад, како што се стари компјутери, телефони и телевизија од различни земји во Кина за екстракција на REE.

Според Програмата на ОН за животна средина, во 2019 година се создадени над 53 милиони тони е-отпад, со околу 57 милијарди американски долари суровини што содржат REE и метали.

Иако често се промовира како одржлив метод за рециклирање материјали, тој не е без сопствен сет на проблеми кои сè уште треба да се надминат.

Земјоделството бара многу простор за складирање, постројки за рециклирање, отпад од депониите по обновувањето на REE и вклучува транспортни трошоци, кои бараат согорување на фосилни горива.

Проектот на Универзитетот Пен Стејт има потенцијал да надмине некои од проблемите поврзани со традиционалните методи за обновување на REE доколку може да ги задоволи сопствените еколошки и економски цели.

---

Време на објавување: Мар-03-2022 година