Джерело: Азо видобуток

Які рідкісні елементи Землі і де вони знайдені?

Рідкісні земляні елементи (Різ) складають 17 металевих елементів, що складаються з 15 лантанідів на періодичній таблиці:

Лантан

Церій

Праземім

Неодим

Промієт

Самарій

Європіум

Гадоліній

Тербій

Диспрозій

Голмій

Ербій

Тюліум

Іттербій

Утетій

Скандію

Ітріум

Більшість з них не такі рідкісні, як свідчить група, але була названа у 18-19 століттях, порівняно з іншими більш поширеними елементами «землі», такими як вапно та магнезія.

Церій - це найпоширеніший РЗЕ і рясніший, ніж мідь чи свинець.

Однак, в геологічному плані, REES рідко зустрічаються в концентрованих родовищах, як, наприклад, вугільні шви, роблять їх економічно важкими.

Натомість вони зустрічаються у чотирьох основних типах скелі; Карбонти, які є незвичайними магматичними скелями, отриманими з багатих на карбонат, лужні ігноподібні умови, відкладення глинистих іонів-абсорбції, а також відкладення підніжжя моназит-Xenotime-Nearer.

Китайські міни 95% рідкісних елементів Землі, щоб задовольнити попит на високотехнологічний спосіб життя та відновлювану енергію

Починаючи з кінця 1990-х, Китай домінував у виробництві РЕ, використовуючи власні родовища глинистої глини, відомі як "Південно-Китайський глини".

Для Китаю це економно, оскільки глиняні родовища прості для вилучення РЕС із використання слабких кислот.

Рідкісні елементи Землі використовуються для всіляких високотехнологічних обладнання, включаючи комп’ютери, DVD-плеєри, мобільні телефони, освітлення, волоконну оптику, камери та спікери та навіть військове обладнання, наприклад, реактивні двигуни, системи ракетів, супутники та протимітний захист.

Мета Паризької кліматичної угоди 2015 року-обмежити глобальне потепління нижче 2 ˚C, бажано 1,5 ˚C, до промислового рівня. Це збільшило попит на відновлювані джерела енергії та електромобілі, які також потребують операції РЕЗ.

У 2010 році Китай оголосив, що зменшить експорт РЗЕ для виконання власного зростання попиту, але також збереже свою домінуючу позицію для постачання високотехнологічного обладнання для решти світу.

Китай також перебуває у сильному економічному становищі для контролю за пропозицією РЕЗ, необхідних для відновлюваних енергій, таких як сонячні батареї, вітер та припливні енергетичні турбіни, а також електромобілі.

Фосфогіпсум добрива рідкісні елементи Землі Проект захоплення

Фосфогіпс-це побічний продукт добрив і містить природні радіоактивні елементи, такі як уран та торіум. З цієї причини він зберігається нескінченно, з пов'язаними з цим ризиками забруднення ґрунту, повітря та води.

Таким чином, дослідники Державного університету Пенна розробили багатоступеневий підхід, використовуючи інженерні пептиди, короткі струни амінокислот, які можуть точно визначити та окремі РЕЗ за допомогою спеціально розробленої мембрани.

Оскільки традиційні методи розділення недостатньо, проект має на меті розробити нові методи розділення, матеріали та процеси.

Дизайн керується обчислювальним моделюванням, розробленим Рейчел Гетман, головним слідчим та доцентом хімічної та біомолекулярної інженерії в Клемсоні, з слідчими Крістін Дюваль та Джулі Реннер, розробляючи молекули, які будуть притягуватися до конкретних РЕЗ.

Грінлі розгляне, як вони поводяться у воді та оцінюватимуть вплив на навколишнє середовище та різні економічні потенціали в умовах змінної проектування та експлуатаційних ситуацій.

Професор хімічної інженерії Лорен Грінлі стверджує, що: "Сьогодні, за оцінками, 200 000 тонн рідкісних земних елементів потрапляють у необроблені відходи фосфогіпсу лише у Флориді".

Команда визначає, що традиційне відновлення пов'язане з екологічними та економічними бар'єрами, завдяки чому вони зараз відновлюються з композиційних матеріалів, які потребують спалення викопного палива та є трудомісткою

Новий проект буде зосереджений на їх відновленні сталого способу і може бути розгорнутий у більшій мірі для екологічних та економічних вигод.

Якщо проект буде успішним, він також може зменшити залежність США від Китаю для забезпечення рідкісних елементів Землі.

Фінансування проекту Національного наукового фонду

Проект Penn State REE фінансується чотирирічним грантом у розмірі 571 658 доларів США, що становить 1,7 мільйона доларів, і є співпрацею з Університету Кейс-Вестерн та Університетом Клемсона.

Альтернативні способи відновлення рідкісних елементів

Відновлення RRE, як правило, проводиться за допомогою невеликих операцій, як правило, шляхом вилучення та вилучення розчинників.

Хоча простий процес, вилуговування потребує великої кількості небезпечних хімічних реагентів, так це небажано комерційно.

Екстракція розчинника-це ефективна методика, але не дуже ефективна, оскільки воно є трудомістким та трудомістким.

Ще одним поширеним способом відновлення РЕЗ-це через агромінінг, також відомий як E-Mining, що передбачає перевезення електронних відходів, таких як старі комп’ютери, телефони та телебачення з різних країн до Китаю для видобутку РЕ.

Згідно з програмою ООН з навколишнього середовища, у 2019 році було створено понад 53 мільйони тонн електронних відходів, при цьому близько 57 мільярдів доларів сировини містить РЕЗ та метали.

Хоча часто рекламується як стійкий метод переробки матеріалів, це не без власного набору проблем, які ще потрібно подолати.

Агромінінг вимагає багато місця для зберігання, переробки завод, відходів сміттєзвалища після відновлення РЗЕ, і передбачає транспортні витрати, які потребують спалення викопного палива.

Проект університету Пеннського державного університету може подолати деякі проблеми, пов'язані з традиційними методами відновлення РЗЕ, якщо він може задовольнити власні екологічні та економічні цілі.

---

Час посади: 03-2022 рр.