Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Группа исследователей успешно извлекла из отходов ценные редкоземельные элементы (РЗЭ), обладающие магнитными и электронными свойствами и имеющими ключевое значение для современной электроники и "зеленых" технологий.
Новый процесс является "более щадящим" для окружающей среды, поскольку потребляет гораздо меньше энергии и использует меньшее количество кислоты для извлечения элементов, (практически несколько капель). Это является огромным достижением, учитывая то насколько сложно добывать и перерабатывать редкоземельные элементы.
Интересный факт: редкоземельные элементы на самом деле не являются столь уж редкими. Если, например, обратить внимание на церий, то можно увидеть, что он более распространен, чем медь, также как и все остальные элементы более распространены, чем золото. Однако, подобно иттрию и скандию, все 15 лантанидов очень рассеяны в земной коре, и их трудно извлечь из добытых минералов.
Все это становится проблемой, если учесть, что редкоземельные элементы являются неотъемлемыми компонентами более 200 продуктов самого разного назначения, в особенности высокотехнологичных потребительских товаров, таких как сотовые телефоны, жесткие диски компьютеров, электрические и гибридные автомобили, мониторы и телевизоры с плоским экраном.
Используемая исследователями технология мгновенного Джоулева нагрева была разработана несколько лет назад для получения графена из любого твердого источника углерода, а в настоящее время ее применяют для извлечения редкоземельных металлов из угольной золы, остатков бокситов и электронных отходов.
При промышленном восстановлении этих отходов часто применяется метод выщелачивания (с использованием больших объемов сильных кислот), который занимает много времени и наносит огромный вред окружающей среде. Исследователи применили другой подход. Они нагрели золу (также как и прочие отходы) в сочетании с сажей для повышения проводимости до температуры примерно 5 432 градусов по Фаренгейту (3 000 градусов по Цельсию) всего за одну секунду. Этот процесс позволил преобразовать отходы в хорошо растворимые "активированные виды редкоземельных металлов", говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances.
"Стратегия является общей для различных отходов", - сказал в пресс-релизе ведущий автор исследования, кандидат наук Бинг Денг. "Мы доказали, что с помощью одного и того же процесса активации удалось значительно повысить процент выход восстановленных редкоземельных элементов из угольной золы, остатков бокситов и электронных отходов".
Универсальность и простота новой технологии открывает широкие возможности, так как ежегодно в мире образуются миллионы тонн бокситовых остатков и электронного мусора.
Источники:
https://news.rice.edu/news/2022/rare-earth-elements-await-waste
http://www.doi.org/10.1126/sciadv.abm3132