Вчені розробляють екологічно чистий метод відновлення РЗЕ з вугільної золи
Дослідники з Технологічного інституту Джорджії розробили простий метод відновлення рідкоземельних елементів із вугільної золи за допомогою іонної рідини та уникнення небезпечних матеріалів. У статті, опублікованій в журналі Environmental Science & Technology, вчені пояснюють, що іонні рідини вважаються безпечними для навколишнього середовища та придатні для повторного використання. Зокрема, біс(трифторметилсульфоніл)імід бетанію або [Hbet][Tf2N] вибірково розчиняє оксиди рідкоземельних елементів порівняно з оксидами інших металів. За словами вчених, іонна рідина також унікально розчиняється у воді при нагріванні, а потім розділяється на дві фази при охолодженні. Знаючи це, вони вирішили перевірити, чи буде це ефективно та переважно вилучати потрібні елементи з вугільної золи та чи можна її ефективно очищати, створюючи процес, який є безпечним і генерує мало відходів. Для цього команда попередньо обробила вугільну летючу золу лужним розчином і висушила її. Потім вони нагріли золу, суспендовану у воді з [Hbet][Tf2N], утворюючи єдину фазу. При охолодженні розчини розділилися. Іонна рідина вилучила понад 77% рідкоземельних елементів зі свіжого матеріалу, і вона відновила ще більший відсоток (97%) з вивітреного попелу, який роками провів у сховищі. Останньою частиною процесу було видалення рідкоземельних елементів з іонної рідини за допомогою розведеної кислоти. Дослідники також виявили, що додавання бетаїну на етапі вилуговування збільшує кількість вилучених рідкоземельних елементів. Серед знайдених елементів були скандій, ітрій, лантан, церій, неодим і диспрозій. Нарешті, команда перевірила можливість багаторазового використання іонної рідини, промиваючи її холодною водою, щоб видалити надлишок кислоти, не виявивши жодних змін в її ефективності екстракції через три цикли вилуговування-очищення. «Цей підхід з низьким рівнем відходів дає розчин, багатий рідкоземельними елементами з обмеженою кількістю домішок, і може бути використаний для переробки дорогоцінних матеріалів з великої кількості вугільної золи, що зберігається в сховищах», — йдеться в заяві вчених для ЗМІ. Ці висновки також можуть мати вирішальне значення для вугледобувних регіонів, таких як Вайомінг, які прагнуть переосмислити свою місцеву промисловість в умовах зниження попиту на викопне паливо.
Час публікації: 04 липня 2022 р 