Вчені розробили екологічно чистий метод відновлення РЗЕ з вугільної золи
Дослідники з Технологічного інституту Джорджії розробили простий метод вилучення рідкоземельних елементів з вугільної золи за допомогою іонної рідини та уникнення використання небезпечних матеріалів. У статті, опублікованій у журналі Environmental Science & Technology, вчені пояснюють, що іонні рідини вважаються екологічно безпечними та можуть бути використані повторно. Одна з них, зокрема, біс(трифторметилсульфоніл)імід бетаїнію або [Hbet][Tf2N], вибірково розчиняє оксиди рідкісноземельних елементів порівняно з іншими оксидами металів. За словами вчених, іонна рідина також унікальним чином розчиняється у воді при нагріванні, а потім розділяється на дві фази при охолодженні. Знаючи це, вони вирішили перевірити, чи зможе вона ефективно та переважно витягувати потрібні елементи з вугільної золи, і чи можна її ефективно очистити, створюючи безпечний процес, що призводить до невеликого утворення відходів. Для цього команда попередньо обробила вугільну золу лужним розчином і висушила її. Потім вони нагрівали золу, суспендовану у воді, з [Hbet][Tf2N], створюючи одну фазу. Після охолодження розчини розділилися. Іонна рідина витягла понад 77% рідкісноземельних елементів зі свіжого матеріалу, і ще більший відсоток (97%) вона витягла з вивітреного попелу, який роками зберігався у ставку-сховищі. Остання частина процесу полягала у видаленні рідкісноземельних елементів з іонної рідини за допомогою розведеної кислоти. Дослідники також виявили, що додавання бетаїну під час етапу вилуговування збільшує кількість видобутих рідкісноземельних елементів. Серед відновлених елементів були скандій, ітрій, лантан, церій, неодим та диспрозій. Зрештою, команда перевірила можливість повторного використання іонної рідини, промивши її холодною водою для видалення надлишку кислоти, і не виявила жодних змін в ефективності екстракції після трьох циклів вилуговування-очищення. «Цей маловідходний підхід створює розчин, багатий на рідкісноземельні елементи, з обмеженим вмістом домішок, і його можна використовувати для переробки дорогоцінних матеріалів з великої кількості вугільної золи, що зберігається у ставках-сховищах», – заявили вчені у заяві для ЗМІ. Ці висновки також можуть бути вирішальними для вуглевидобувних регіонів, таких як Вайомінг, які прагнуть переосмислити свою місцеву промисловість в умовах зниження попиту на викопне паливо.
Час публікації: 04 липня 2022 р. 