chanzo:AZO Mining

Je! ni Vipengee Adimu vya Dunia na Vinapatikana Wapi?

Vipengele adimu vya ardhi (REEs) vinajumuisha vipengele 17 vya metali, vinavyoundwa na lanthanides 15 kwenye jedwali la upimaji:

Lanthanum

Cerium

Praseodymium

Neodymium

Promethium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Scandium

Yttrium

Mengi yao si adimu kama vile jina la kikundi linavyopendekeza lakini yaliitwa katika karne ya 18 na 19, kwa kulinganisha na vipengele vingine vya kawaida vya 'dunia' kama vile chokaa na magnesia.

Cerium ndio REE ya kawaida na imejaa zaidi kuliko shaba au risasi.

Hata hivyo, katika hali ya kijiolojia, REEs hazipatikani sana katika amana zilizokolea kwani seams za makaa ya mawe, kwa mfano, zinazifanya kuwa ngumu kuchimba madini.

Badala yake hupatikana katika aina nne kuu za miamba isiyo ya kawaida; carbonatites, ambayo ni miamba isiyo ya kawaida ya moto inayotokana na magma yenye utajiri wa kaboni, mipangilio ya mwanga ya alkali, amana za udongo unaofyonza ioni, na amana za viwekaji vya monazite-xenotime-bearer.

China Inachimba 95% ya Vipengee Adimu vya Dunia Kukidhi Mahitaji ya Mitindo ya Maisha ya Hi-Tech na Nishati Mbadala

Tangu mwishoni mwa miaka ya 1990, Uchina imekuwa ikitawala uzalishaji wa REE, kwa kutumia mabaki yake ya udongo unaofyonza ioni, unaojulikana kama 'Dongo la China Kusini'.

Ni kiuchumi kwa Uchina kufanya hivyo kwa sababu mabaki ya udongo ni rahisi kutoa REE kutokana na kutumia asidi dhaifu.

Vipengele adimu vya dunia vinatumika kwa kila aina ya vifaa vya hali ya juu, ikiwa ni pamoja na kompyuta, vicheza DVD, simu za mkononi, mwanga, fibre optics, kamera na spika, na hata vifaa vya kijeshi, kama vile injini za ndege, mifumo ya kuelekeza makombora, setilaiti na kinga. - ulinzi wa kombora.

Madhumuni ya Mkataba wa Hali ya Hewa wa Paris wa 2015 ni kupunguza ongezeko la joto duniani hadi chini ya 2 ˚C, ikiwezekana 1.5 ˚C, viwango vya kabla ya viwanda. Hii imeongeza mahitaji ya nishati mbadala na magari ya umeme, ambayo pia yanahitaji REEs kufanya kazi.

Mnamo mwaka wa 2010, China ilitangaza kuwa itapunguza mauzo ya nje ya REE ili kutimiza ongezeko lake la mahitaji, lakini pia kudumisha nafasi yake kuu ya kusambaza vifaa vya teknolojia ya juu kwa ulimwengu wote.

China pia iko katika nafasi dhabiti ya kiuchumi ili kudhibiti usambazaji wa REE zinazohitajika kwa nishati mbadala kama vile paneli za jua, upepo, turbine za nguvu za mawimbi, pamoja na magari ya umeme.

Mradi wa Kukamata Mbolea ya Phosphogypsum Rare Earth Elements

Phosphogypsum ni zao la ziada la mbolea na lina viasili vya asili vya mionzi kama vile urani na thoriamu. Kwa sababu hii, huhifadhiwa kwa muda usiojulikana, pamoja na hatari zinazohusiana za kuchafua udongo, hewa na maji.

Kwa hiyo, watafiti katika Chuo Kikuu cha Penn State, wamebuni mbinu ya hatua nyingi kwa kutumia peptidi zilizobuniwa, nyuzi fupi za amino asidi ambazo zinaweza kutambua kwa usahihi na kutenganisha REE kwa kutumia utando uliotengenezwa maalum.

Kwa vile mbinu za kitamaduni za utengano hazitoshi, mradi unalenga kubuni mbinu mpya za utengano, nyenzo na michakato.

Ubunifu huo unaongozwa na uundaji wa hesabu, uliotengenezwa na Rachel Getman, mpelelezi mkuu na profesa msaidizi wa uhandisi wa kemikali na biomolecular huko Clemson, na wachunguzi Christine Duval na Julie Renner, wakitengeneza molekuli ambazo zitashikamana na REE maalum.

Greenlee itaangalia jinsi wanavyoishi majini na itatathmini athari ya mazingira na uwezekano tofauti wa kiuchumi chini ya muundo tofauti na hali za uendeshaji.

Profesa wa uhandisi wa kemikali Lauren Greenlee, adai kwamba: “leo, inakadiriwa tani 200,000 za madini ya adimu ya ardhini zimenaswa katika taka za fosphogypsum ambazo hazijachakatwa katika Florida pekee.”

Timu inatambua kwamba urejeshaji wa jadi unahusishwa na vikwazo vya kimazingira na kiuchumi, ambapo kwa sasa vinarejeshwa kutoka kwa nyenzo zenye mchanganyiko, ambazo zinahitaji uchomaji wa nishati ya mafuta na ni kazi kubwa.

Mradi huo mpya utajikita katika kuzirejesha kwa njia endelevu na huenda zikasambazwa kwa kiwango kikubwa kwa manufaa ya kimazingira na kiuchumi.

Iwapo mradi huo utafaulu, unaweza pia kupunguza utegemezi wa Marekani kwa China kwa kutoa vipengele adimu vya dunia.

Ufadhili wa Mradi wa National Science Foundation

Mradi wa Penn State REE unafadhiliwa na ruzuku ya miaka minne ya $571,658, jumla ya $1.7 milioni, na ni ushirikiano na Chuo Kikuu cha Case Western Reserve na Chuo Kikuu cha Clemson.

Njia Mbadala za Kuokoa Vipengee Adimu vya Dunia

Urejeshaji wa RRE kwa kawaida hufanywa kwa kutumia shughuli ndogo ndogo, kwa kawaida kwa leaching na uchimbaji wa kutengenezea.

Ingawa ni mchakato rahisi, uchujaji unahitaji idadi kubwa ya vitendanishi vya kemikali hatari, kwa hivyo haifai kibiashara.

Uchimbaji wa kutengenezea ni mbinu madhubuti lakini haifai sana kwa sababu inachukua nguvu kazi nyingi na hutumia wakati.

Njia nyingine ya kawaida ya kurejesha REE ni kilimo cha madini, ambacho pia kinajulikana kama uchimbaji wa madini ya kielektroniki, ambacho kinahusisha usafirishaji wa taka za kielektroniki, kama vile kompyuta kuu, simu, na televisheni kutoka nchi mbalimbali hadi China kwa uchimbaji wa REE.

Kulingana na Mpango wa Mazingira wa Umoja wa Mataifa, zaidi ya tani milioni 53 za taka za kielektroniki zilitolewa mnamo 2019, na karibu $ 57 bilioni malighafi zenye REE na metali.

Ingawa mara nyingi hutajwa kama njia endelevu ya kuchakata tena nyenzo, haikosi matatizo yake yenyewe ambayo bado yanahitaji kutatuliwa.

Uchimbaji wa kilimo unahitaji nafasi nyingi za kuhifadhi, mitambo ya kuchakata tena, taka za taka baada ya kurejesha REE, na unahusisha gharama za usafirishaji, ambazo zinahitaji kuchoma mafuta.

Mradi wa Chuo Kikuu cha Penn State una uwezo wa kushinda baadhi ya matatizo yanayohusiana na mbinu za jadi za kurejesha REE ikiwa unaweza kukidhi malengo yake ya mazingira na kiuchumi.

---

Muda wa kutuma: Mar-03-2022