Przyszłość wydobycia pierwiastków ziem rzadkich w zrównoważony sposób
2022-02-24
źródło: Górnictwo AZO
Pierwiastki ziem rzadkich (REE) składają się z 17 pierwiastków metalicznych, składających się z 15 lantanowców w układzie okresowym: La，Ce，Pr.........
Cer jest najpowszechniejszym REE i występuje w większej ilości niż miedź czy ołów.Zamiast tego można je znaleźć w czterech głównych nietypowych typach skał;węglanyty, które są niezwykłymi skałami magmowymi pochodzącymi z magm bogatych w węglany, alkalicznych osadów magmowych, złóż glin absorbujących jony i złóż monazytowo-ksenotymowych.Od końca lat dziewięćdziesiątych Chiny zdominowały produkcję REE, wykorzystując własne złoża gliny absorbującej jony, znane jako „glinki południowochińskie”.Pierwiastki ziem rzadkich są używane do wszelkiego rodzaju sprzętu hi-tech, w tym komputerów, odtwarzaczy DVD, telefonów komórkowych, oświetlenia, światłowodów, kamer i głośników, a nawet sprzętu wojskowego, takiego jak silniki odrzutowe, systemy naprowadzania rakiet, satelity i -obrona przeciwrakietowa.W 2010 r. Chiny ogłosiły, że ograniczą eksport REE, aby zaspokoić własny wzrost popytu, ale także utrzymają dominującą pozycję w dostarczaniu zaawansowanego technologicznie sprzętu do reszty świata.Projekt przechwytywania pierwiastków ziem rzadkich nawozu fosfogipsowegoDlatego naukowcy z Penn State University opracowali wieloetapowe podejście wykorzystujące zmodyfikowane peptydy, krótkie ciągi aminokwasów, które mogą dokładnie identyfikować i oddzielać REE przy użyciu specjalnie opracowanej membrany.Projekt opiera się na modelowaniu obliczeniowym, opracowanym przez Rachel Getman, głównego badacza i profesora nadzwyczajnego inżynierii chemicznej i biomolekularnej w Clemson, wraz z badaczami Christine Duval i Julie Renner, opracowujących cząsteczki, które będą przyczepiać się do określonych REE.Profesor inżynierii chemicznej Lauren Greenlee twierdzi, że: „dziś około 200 000 ton pierwiastków ziem rzadkich jest uwięzionych w nieprzetworzonych odpadach fosfogipsowych na samej Florydzie”.Nowy projekt skupi się na ich odzyskiwaniu w sposób zrównoważony i może być wdrażany na większą skalę z korzyścią dla środowiska i gospodarki.Finansowanie projektów Narodowej Fundacji NaukiAlternatywne sposoby odzyskiwania pierwiastków ziem rzadkichChociaż proces jest prosty, ługowanie wymaga dużej ilości niebezpiecznych odczynników chemicznych, dlatego jest niepożądane w handlu.Innym powszechnym sposobem odzyskiwania REE jest agromining, znany również jako e-mining, który obejmuje transport odpadów elektronicznych, takich jak stare komputery, telefony i telewizory z różnych krajów do Chin w celu wydobycia REE.Chociaż często jest reklamowany jako zrównoważona metoda recyklingu materiałów, nie jest pozbawiony własnego zestawu problemów, które wciąż należy przezwyciężyć.Projekt Penn State University ma potencjał, aby przezwyciężyć niektóre problemy związane z tradycyjnymi metodami odzyskiwania REE, jeśli może spełnić własne cele środowiskowe i ekonomiczne.
