Burimi: Minierat Azo

Cilat janë elementët e rrallë të Tokës dhe ku gjenden?

Elementet e rralla të Tokës (REE) përbëjnë 17 elementë metalikë, të përbërë nga 15 lanthanides në tabelën periodike:

Lanthanum

Cerium

Praseodymium

Neodymium

Prometh

Samarium

Evropium

Gadolinium

Terbium

Disprosium

Holmium

Erbium

Trulium

Ytterbium

Utetium

Skandium

Yttrium

Shumica e tyre nuk janë aq të rralla sa sugjeron emri i grupit, por u emëruan në shekujt 18 dhe 19, në krahasim me elementët e tjerë më të zakonshëm 'Tokë' si gëlqere dhe magnezi.

Ceriumi është REE më e zakonshme dhe më e bollshme se bakri ose plumbi.

Sidoqoftë, në terma gjeologjikë, REE rrallë gjenden në depozitat e përqendruara pasi qepjet e qymyrit, për shembull, po i bëjnë ato ekonomikisht të vështira për të minuar.

Përkundrazi, ato gjenden në katër lloje kryesore të rralla të shkëmbit; Karbonatitet, të cilat janë shkëmbinj të pazakontë ndezës që rrjedhin nga magmat e pasura me karbonat, mjediset e ndezura alkaline, depozitat e argjilës jon-përthithje dhe depozitat e plakësve të mbajtësit monazite-xenotime.

Minierat e Kinës 95% të elementeve të rrallë të Tokës për të përmbushur kërkesën për stilin e jetës së hi-tech dhe energjinë e rinovueshme

Që nga fundi i viteve 1990, Kina ka mbizotëruar në prodhimin e REE, duke përdorur depozitat e veta të argjilës jon-thithje, të njohura si 'argjila të Kinës së Jugut'.

Shtë ekonomike që Kina të bëjë sepse depozitat e argjilës janë të thjeshta për të nxjerrë REE nga përdorimi i acideve të dobëta.

Elementet e rralla të Tokës përdoren për të gjitha llojet e pajisjeve hi-tech, duke përfshirë kompjuterët, lojtarët e DVD, telefonat celularë, ndriçimin, optikën e fibrave, kamerat dhe folësit, dhe madje edhe pajisjet ushtarake, të tilla si motorët e avionëve, sistemet e udhëzimit të raketave, satelitët dhe mbrojtja anti-rik.

Një objektiv i Marrëveshjes së Klimës në Paris 2015 është të kufizojë ngrohjen globale në nën 2 ˚C, mundësisht 1.5 ˚C, nivelet para-industriale. Kjo ka rritur kërkesën për energji të rinovueshme dhe makina elektrike, të cilat gjithashtu kërkojnë që REE të operojnë.

Në vitin 2010, Kina njoftoi se do të zvogëlonte eksportet e REE për të përmbushur rritjen e saj të kërkesës, por gjithashtu të ruajë pozicionin e saj mbizotërues për furnizimin e pajisjeve hi-tech në pjesën tjetër të botës.

Kina është gjithashtu në një pozicion të fortë ekonomik për të kontrolluar furnizimin e REE të nevojshëm për energji të rinovueshme siç janë panelet diellore, era dhe turbinat e energjisë së baticës, si dhe automjetet elektrike.

Projekti i Kapjes së Elementeve të Rrallë të Plehrave Fosfogypsum

Fosfogypsum është një nënprodukt i plehrave dhe përmban elemente radioaktive që ndodhin natyrisht si uraniumi dhe toriumi. Për këtë arsye, ajo ruhet pafundësisht, me rreziqe të shoqëruara të ndotjes së tokës, ajrit dhe ujit.

Prandaj, studiuesit në Universitetin Penn State, kanë hartuar një qasje multistage duke përdorur peptide të inxhinieruara, tela të shkurtër të aminoacideve që mund të identifikojnë me saktësi dhe të ndara REE duke përdorur një membranë të zhvilluar posaçërisht.

Ndërsa metodat tradicionale të ndarjes janë të pamjaftueshme, projekti synon të krijojë teknika të reja të ndarjes, materiale dhe procese.

Dizajni drejtohet nga modelimi kompjuterik, i zhvilluar nga Rachel Getman, hetues kryesor dhe profesor i asociuar i inxhinierisë kimike dhe biomolekulare në Clemson, me hetuesit Christine Duval dhe Julie Renner, duke zhvilluar molekulat që do të mbyllen në Rees specifike.

Greenlee do të shikojë se si ata sillen në ujë dhe do të vlerësojnë ndikimin në mjedis dhe potenciale të ndryshme ekonomike nën modelimin e ndryshueshëm dhe situatat operative.

Profesori i inxhinierisë kimike Lauren Greenlee, pretendon se: "Sot, rreth 200,000 ton elementë të rrallë të Tokës janë bllokuar në mbeturina të papërpunuara fosfogypsum vetëm në Florida."

Ekipi identifikon se rimëkëmbja tradicionale shoqërohet me barriera mjedisore dhe ekonomike, me anë të së cilës ato aktualisht janë marrë nga materialet e përbëra, të cilat kërkojnë djegien e karburanteve fosile dhe është me intensitet të punës

Projekti i ri do të përqendrohet në rikuperimin e tyre në një mënyrë të qëndrueshme dhe mund të mbështetet në një shkallë më të madhe për përfitimet mjedisore dhe ekonomike.

Nëse projekti është i suksesshëm, ai gjithashtu mund të zvogëlojë varësinë e SHBA nga Kina për sigurimin e elementeve të rrallë të Tokës.

Fondacioni Kombëtar i Fondacionit të Shkencave Financimi i Projektit

Projekti Penn State REE është financuar nga një grant katër vjeçar prej 571,658 $, që arrin në 1.7 milion dollarë, dhe është një bashkëpunim me Universitetin Case Western Reserve dhe Universitetin Clemson.

Mënyra alternative për të rikuperuar elementë të rrallë të tokës

Rimëkëmbja RRE zakonisht kryhet duke përdorur operacione në shkallë të vogël, zakonisht nga rrjedhja dhe nxjerrja e tretësit.

Megjithëse një proces i thjeshtë, rrjedhja kërkon një sasi të lartë të reagentëve kimikë të rrezikshëm, kështu është i padëshirueshëm në mënyrë komerciale.

Nxjerrja e tretësit është një teknikë efektive, por nuk është shumë efikase sepse është me intensitet të punës dhe kërkon kohë.

Një mënyrë tjetër e zakonshme që Rees të rikuperohet është përmes agrominimit, i njohur gjithashtu si E-Mining, i cili përfshin transportin e mbeturinave elektronike, siç janë kompjuterët e vjetër, telefonat dhe televizioni nga vende të ndryshme në Kinë për nxjerrjen e REE.

Sipas programit të mjedisit të KB, mbi 53 milion ton mbeturina elektronike u krijuan në vitin 2019, me rreth 57 miliardë dollarë lëndë të para që përmbajnë REE dhe metale.

Edhe pse shpesh e mbrojtur si një metodë e qëndrueshme e riciklimit të materialeve, nuk është pa grupin e vet të problemeve që ende duhet të tejkalohen.

Agrominimi kërkon shumë hapësirë ​​ruajtjeje, bimë riciklimi, mbeturina të deponisë pas rikuperimit të REE, dhe përfshin kostot e transportit, të cilat kërkojnë djegie të karburanteve fosile.

Projekti i Universitetit Penn State ka potencialin për të kapërcyer disa nga problemet që lidhen me metodat tradicionale të rikuperimit të REE nëse mund të plotësojë objektivat e veta mjedisore dhe ekonomike.

---

Koha e postimit: MAR-03-2022