pinagmulan:AZO Mining

Ano ang Rare Earth Elements at Saan Sila Natagpuan?

Ang mga rare earth elements (REEs) ay binubuo ng 17 metallic elements, na binubuo ng 15 lanthanides sa periodic table:

Lanthanum

Cerium

Praseodymium

Neodymium

Promethium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Scandium

Yttrium

Karamihan sa mga ito ay hindi kasing bihira gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan ng grupo ngunit pinangalanan noong ika-18 at ika-19 na siglo, kung ihahambing sa iba pang mas karaniwang elemento ng 'lupa' tulad ng dayap at magnesia.

Ang Cerium ay ang pinakakaraniwang REE at mas sagana kaysa sa tanso o tingga.

Gayunpaman, sa mga terminong heolohikal, ang mga REE ay bihirang matagpuan sa mga puro deposito dahil ang mga tahi ng karbon, halimbawa, ay nagpapahirap sa kanila sa ekonomiya na minahan.

Sila ay sa halip ay matatagpuan sa apat na pangunahing hindi karaniwang mga uri ng bato; carbonatites, na mga hindi pangkaraniwang igneous na bato na nagmula sa carbonate-rich magmas, alkaline igneous settings, ion-absorption clay deposits, at monazite-xenotime-bearer placers deposits.

Minamina ng China ang 95% ng Rare Earth Elements para Matugunan ang Demand para sa Hi-Tech na Pamumuhay at Renewable Energy

Mula noong huling bahagi ng dekada 1990, pinangungunahan ng China ang produksyon ng REE, gamit ang sarili nitong mga deposito ng clay na sumisipsip ng ion, na kilala bilang 'South China Clays'.

Ito ay matipid para sa China na gawin dahil ang mga deposito ng luad ay simple upang kunin ang mga REE mula sa paggamit ng mga mahinang asido.

Ang mga elemento ng rare earth ay ginagamit para sa lahat ng uri ng hi-tech na kagamitan, kabilang ang mga computer, DVD player, cell phone, ilaw, fiber optics, camera at speaker, at maging ang mga kagamitang militar, tulad ng mga jet engine, missile guidance system, satellite, at anti - pagtatanggol ng misayl.

Ang layunin ng 2015 Paris Climate Agreement ay limitahan ang global warming sa ibaba 2 ˚C, mas mabuti na 1.5 ˚C, pre-industrial na antas. Ito ay nagpapataas ng pangangailangan para sa nababagong enerhiya at mga de-kuryenteng sasakyan, na nangangailangan din ng mga REE upang gumana.

Noong 2010, inanunsyo ng China na babawasan nito ang mga export ng REE para matupad ang sarili nitong pagtaas ng demand, ngunit mapanatili din ang nangingibabaw nitong posisyon para sa pagbibigay ng hi-tech na kagamitan sa ibang bahagi ng mundo.

Ang China ay nasa isang malakas na posisyon sa ekonomiya upang kontrolin ang supply ng mga REE na kailangan para sa mga renewable energies tulad ng mga solar panel, wind, at tidal power turbines, gayundin ang mga de-kuryenteng sasakyan.

Phosphogypsum Fertilizer Rare Earth Elements Capture Project

Ang Phosphogypsum ay isang by-product ng fertilizer at naglalaman ng mga natural na nagaganap na radioactive na elemento tulad ng uranium at thorium. Para sa kadahilanang ito, ito ay iniimbak nang walang katapusan, na may nauugnay na mga panganib ng pagdumi sa lupa, hangin, at tubig.

Samakatuwid, ang mga mananaliksik sa Penn State University, ay nakagawa ng isang multistage na diskarte gamit ang mga engineered peptides, maikling string ng mga amino acid na maaaring tumpak na makilala at paghiwalayin ang mga REE gamit ang isang espesyal na binuo na lamad.

Dahil hindi sapat ang mga tradisyunal na paraan ng paghihiwalay, ang proyekto ay naglalayong gumawa ng mga bagong pamamaraan ng paghihiwalay, materyales, at proseso.

Ang disenyo ay pinangungunahan ng computational modeling, na binuo ni Rachel Getman, principal investigator at associate professor ng chemical at biomolecular engineering sa Clemson, kasama ang mga investigator na sina Christine Duval at Julie Renner, na bumubuo ng mga molecule na latch sa mga partikular na REE.

Titingnan ng Greenlee kung paano sila kumikilos sa tubig at susuriin ang epekto sa kapaligiran at iba't ibang potensyal sa ekonomiya sa ilalim ng variable na disenyo at mga sitwasyon sa pagpapatakbo.

Ang propesor ng inhinyeriya ng kemikal na si Lauren Greenlee, ay nag-aangkin na: “sa ngayon, tinatayang 200,000 tonelada ng mga bihirang elemento ng lupa ang nakulong sa hindi pa naprosesong basura ng phosphogypsum sa Florida lamang.”

Kinikilala ng koponan na ang tradisyonal na pagbawi ay nauugnay sa mga hadlang sa kapaligiran at pang-ekonomiya, kung saan ang mga ito ay kasalukuyang nakuhang muli mula sa mga pinagsama-samang materyales, na nangangailangan ng pagsunog ng mga fossil fuel at labor-intensive.

Ang bagong proyekto ay tututuon sa pagbawi ng mga ito sa isang napapanatiling paraan at maaaring ilunsad sa mas malaking sukat para sa mga benepisyong pangkapaligiran at pang-ekonomiya.

Kung matagumpay ang proyekto, maaari rin nitong bawasan ang dependency ng USA sa China para sa pagbibigay ng mga rare earth elements.

Pagpopondo ng Proyekto ng National Science Foundation

Ang proyekto ng Penn State REE ay pinondohan ng isang apat na taong grant na $571,658, na may kabuuang $1.7 milyon, at ito ay isang pakikipagtulungan sa Case Western Reserve University at Clemson University.

Mga Alternatibong Paraan para Mabawi ang Mga Rare Earth Element

Ang pagbawi ng RRE ay karaniwang isinasagawa gamit ang maliliit na operasyon, karaniwang sa pamamagitan ng leaching at solvent extraction.

Bagama't isang simpleng proseso, ang pag-leaching ay nangangailangan ng mataas na dami ng mga mapanganib na kemikal na reagents, kaya ito ay hindi kanais-nais sa komersyo.

Ang solvent extraction ay isang mabisang pamamaraan ngunit hindi masyadong episyente dahil ito ay labor-intensive at matagal.

Ang isa pang karaniwang paraan para mabawi ang mga REE ay sa pamamagitan ng agromining, na kilala rin bilang e-mining, na kinabibilangan ng transportasyon ng mga elektronikong basura, tulad ng mga lumang computer, telepono, at telebisyon mula sa iba't ibang bansa patungo sa China para sa REE extraction.

Ayon sa UN Environment Programme, mahigit 53 milyong tonelada ng e-waste ang nabuo noong 2019, na may humigit-kumulang $57 bilyong hilaw na materyales na naglalaman ng mga REE at metal.

Bagama't madalas na sinasabi bilang isang napapanatiling paraan ng pag-recycle ng mga materyales, hindi ito walang sariling hanay ng mga problema na kailangan pa ring malampasan.

Ang agromining ay nangangailangan ng maraming espasyo sa pag-iimbak, mga halaman sa pagre-recycle, mga basura sa landfill pagkatapos ng pagbawi ng REE, at kinabibilangan ng mga gastos sa transportasyon, na nangangailangan ng pagsunog ng mga fossil fuel.

Ang Proyekto ng Penn State University ay may potensyal na pagtagumpayan ang ilan sa mga problemang nauugnay sa tradisyonal na mga pamamaraan ng pagbawi ng REE kung matutugunan nito ang sarili nitong mga layunin sa kapaligiran at pang-ekonomiya.

---

Oras ng post: Mar-03-2022