burimi: AZO Mining

Cilat janë elementet e rralla të tokës dhe ku gjenden?

Elementet e tokës së rrallë (REE) përfshijnë 17 elementë metalikë, të përbërë nga 15 lantanide në tabelën periodike:

Lantani

Cerium

Praseodymium

Neodymium

Prometium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Yterbium

Utetium

Skandiumi

Itrium

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

Ceriumi është REE më i zakonshëm dhe më i bollshëm se bakri ose plumbi.

Megjithatë, në terma gjeologjikë, REE rrallë gjenden në depozita të përqendruara, pasi shtresat e qymyrit, për shembull, po i bëjnë ato ekonomikisht të vështira për t'u nxjerrë.

Në vend të kësaj, ato gjenden në katër lloje kryesore shkëmbore të pazakonta; karbonatitet, të cilët janë shkëmbinj magmatikë të pazakontë që rrjedhin nga magmat e pasura me karbonate, mjediset magmatike alkaline, depozitat e argjilës me thithjen e joneve dhe depozitat e vendosësve monazite-ksenotimë-mbartës.

Kina minon 95% të elementeve të rralla të Tokës për të kënaqur kërkesën për stile jetese të teknologjisë së lartë dhe energji të rinovueshme

Që nga fundi i viteve 1990, Kina ka dominuar prodhimin e REE, duke përdorur depozitat e veta të argjilës me thithjen e joneve, të njohura si 'Argjilat e Kinës së Jugut'.

Është ekonomike që Kina ta bëjë këtë, 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 të teknologjisë së lartë, duke përfshirë kompjuterët, DVD player, telefonat celularë, ndriçimin, fibrat optike, kamerat dhe altoparlantët, madje edhe pajisje ushtarake, si motorët e avionëve, sistemet e drejtimit të raketave, satelitët dhe anti. - mbrojtje nga raketat.

Një objektiv i Marrëveshjes së Parisit 2015 për Klimën është të kufizojë ngrohjen globale 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 REE për të funksionuar.

Në vitin 2010, Kina njoftoi se do të reduktonte eksportet e REE për të përmbushur rritjen e saj të kërkesës, por gjithashtu do të ruante pozicionin e saj dominues për furnizimin e pajisjeve të teknologjisë së lartë në pjesën tjetër të botës.

Kina është gjithashtu në një pozicion të fortë ekonomik për të kontrolluar furnizimin me REE të nevojshme për energjitë e rinovueshme si panelet diellore, era dhe turbinat e fuqisë baticore, si dhe automjetet elektrike.

Projekti për kapjen e elementeve të rralla të tokës së plehut fosfogips

Fosfogipsi është një nënprodukt i plehrave dhe përmban elementë radioaktivë natyralë si uraniumi dhe toriumi. Për këtë arsye, ai ruhet për një kohë të pacaktuar, me rreziqe të lidhura me ndotjen e tokës, ajrit dhe ujit.

Prandaj, studiuesit në Universitetin Shtetëror Penn, kanë krijuar një qasje shumëfazore duke përdorur peptide të inxhinieruara, vargje të shkurtra aminoacide që mund të identifikojnë dhe ndajnë me saktësi REE-të duke përdorur një membranë të zhvilluar posaçërisht.

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

Dizajni drejtohet nga modelimi kompjuterik, i zhvilluar nga Rachel Getman, hetuese kryesore dhe profesoreshë e asociuar e inxhinierisë kimike dhe biomolekulare në Clemson, me hetuesit Christine Duval dhe Julie Renner, duke zhvilluar molekulat që do të lidhen me REE specifike.

Greenlee do të shikojë se si ata sillen në ujë dhe do të vlerësojë ndikimin mjedisor dhe potencialet e ndryshme ekonomike në situata të ndryshueshme projektimi dhe funksionimi.

Profesorja e inxhinierisë kimike, Lauren Greenlee, pohon se: "sot, rreth 200.000 tonë elementë të rrallë të tokës janë bllokuar në mbetje fosfogipsi të papërpunuara vetëm në Florida."

Ekipi identifikon se rikuperimi tradicional lidhet me barrierat mjedisore dhe ekonomike, ku ato aktualisht janë rikuperuar nga materialet e përbëra, të cilat kërkojnë djegien e lëndëve djegëse fosile dhe kërkojnë punë intensive.

Projekti i ri do të fokusohet në rikuperimin e tyre në një mënyrë të qëndrueshme dhe mund të shtrihet në një shkallë më të madhe për përfitime mjedisore dhe ekonomike.

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

Financimi i Projektit të Fondacionit Kombëtar të Shkencës

Projekti Penn State REE financohet nga një grant katërvjeçar prej 571,658 dollarë, në total 1.7 milion dollarë dhe është një bashkëpunim me Universitetin Case Western Reserve dhe Universitetin Clemson.

Mënyra alternative për të rikuperuar elementët e rrallë të tokës

Rikuperimi i RRE zakonisht kryhet duke përdorur operacione në shkallë të vogël, zakonisht me shpëlarje dhe nxjerrje me tretës.

Edhe pse një proces i thjeshtë, shpëlarja kërkon një sasi të madhe reagentësh kimikë të rrezikshëm, kështu që është i padëshirueshëm komercialisht.

Nxjerrja me tretës është një teknikë efektive, por nuk është shumë efikase, sepse kërkon punë intensive dhe kërkon kohë.

Një mënyrë tjetër e zakonshme për rikuperimin e REE është përmes agrominimit, i njohur gjithashtu si e-mining, i cili përfshin transportimin e mbetjeve elektronike, si kompjuterët e vjetër, telefonat dhe televizorët nga vende të ndryshme në Kinë për nxjerrjen e REE.

Sipas Programit të OKB-së për Mjedisin, në vitin 2019 u krijuan mbi 53 milionë tonë mbeturina elektronike, me rreth 57 miliardë dollarë lëndë të para që përmbajnë REE dhe metale.

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

Agrominimi kërkon shumë hapësirë ​​magazinimi, impiante riciklimi, mbetjet e landfillit pas rikuperimit të REE, dhe përfshin kostot e transportit, të cilat kërkojnë djegien e lëndëve djegëse 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 përmbushë objektivat e tij mjedisore dhe ekonomike.

---

Koha e postimit: Mar-03-2022