Các nhà khoa học phát triển phương pháp thân thiện với môi trường để thu hồi REE từ tro bay than
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia đã phát triển một phương pháp đơn giản để thu hồi các nguyên tố đất hiếm từ tro bay than bằng cách sử dụng chất lỏng ion và tránh các vật liệu nguy hiểm. Trong một bài báo đăng trên tạp chí Khoa học & Công nghệ Môi trường, các nhà khoa học giải thích rằng chất lỏng ion được coi là lành tính với môi trường và có thể tái sử dụng. Một loại đặc biệt, betainium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide hoặc [Hbet] [Tf2N], hòa tan có chọn lọc các oxit đất hiếm so với các oxit kim loại khác. Theo các nhà khoa học, chất lỏng ion cũng hòa tan độc đáo vào nước khi đun nóng và sau đó tách thành hai pha khi được làm lạnh. Biết được điều này, họ đã thiết lập để kiểm tra xem liệu nó có thể tách các thành phần mong muốn ra khỏi tro bay một cách hiệu quả và ưu tiên hay không và liệu nó có thể được làm sạch một cách hiệu quả hay không, tạo ra một quy trình an toàn và tạo ra ít chất thải. Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã xử lý trước tro bay than bằng dung dịch kiềm và sấy khô. Sau đó, họ đun nóng tro lơ lửng trong nước bằng [Hbet] [Tf2N], tạo ra một pha. Khi nguội, các dung dịch tách ra. Chất lỏng ion đã chiết xuất hơn 77% nguyên tố đất hiếm từ nguyên liệu tươi và nó thu hồi được tỷ lệ thậm chí còn cao hơn (97%) từ tro phong hóa đã tồn tại nhiều năm trong ao chứa. Phần cuối cùng của quy trình là loại bỏ các nguyên tố đất hiếm khỏi chất lỏng ion bằng axit loãng. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng việc bổ sung betaine trong bước lọc làm tăng lượng nguyên tố đất hiếm được chiết xuất. Scandium, yttrium, lanthanum, cerium, neodymium và dysprosium nằm trong số các nguyên tố được thu hồi. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra khả năng tái sử dụng của chất lỏng ion bằng cách rửa nó bằng nước lạnh để loại bỏ axit dư thừa và không tìm thấy sự thay đổi nào về hiệu suất chiết của nó qua ba chu trình làm sạch bằng lọc. Các nhà khoa học cho biết trong một tuyên bố truyền thông: “Phương pháp ít chất thải này tạo ra một giải pháp giàu nguyên tố đất hiếm, hạn chế tạp chất và có thể được sử dụng để tái chế các vật liệu quý từ lượng tro bay than dồi dào được giữ trong các bể chứa”. Những phát hiện này cũng có thể rất quan trọng đối với các khu vực sản xuất than, chẳng hạn như Wyoming, đang tìm cách tái tạo lại ngành công nghiệp địa phương của họ trước nhu cầu nhiên liệu hóa thạch ngày càng giảm.
Thời gian đăng: 28/06/2021