Izvor: Azo Mining

Što su rijetki elementi Zemlje i gdje se nalaze?

Rijetki zemaljski elementi (REE) sadrže 17 metalnih elemenata, sastavljenih od 15 lantanida na periodičnoj tablici:

Lantan

Cerijum

Prazeodimijum

Neodimij

Promet

Samarijum

Europijum

Gadolinijum

Terbijum

Disprozijum

Holmium

Erbijum

Tulijum

Ytterbium

Utetijum

Skandijum

Vitrija

Većina njih nije tako rijetka kao što naziv grupe sugerira, ali su imenovani u 18. i 19. stoljeću, u usporedbi s drugim uobičajenim 'zemaljskim' elementima poput vapna i magnezije.

Cerium je najčešći REE i obilniji od bakra ili olova.

Međutim, u geološkom smislu, REE se rijetko nalaze u koncentriranim ležištima, na primjer, ugljena šavova, na primjer, čine ih ekonomski teškim za minu.

Umjesto toga, nalaze se u četiri glavna neuobičajena vrsta stijena; Karboratiti, koje su neobične magnetske stijene dobivene iz magmi bogate karbonata, alkalnih magnetskih postavki, naslage gline ionske apsorpcije i naslage nosača nosača monazita-ksenotime.

Kina rudnici 95% rijetkih zemaljskih elemenata kako bi zadovoljile potražnju za hi-tech način života i obnovljive energije

Od kraja 1990-ih, Kina je dominirala REE proizvodnjom, koristeći vlastite depozite gline ionske apsorpcije, poznate kao 'južna kineska glina'.

Kina je ekonomična jer su depozita gline jednostavno izdvojiti REE iz korištenja slabih kiselina.

Rijetki zemljani elementi koriste se za sve vrste hi-tech opreme, uključujući računala, DVD igrače, mobitele, rasvjetu, optiku vlakana, kamere i govornike, pa čak i vojnu opremu, poput mlaznih motora, projektilnih sustava, satelita i zaštitne obrane.

Cilj pariškog klimatskog sporazuma iz 2015. godine je ograničiti globalno zagrijavanje na ispod 2 ° C, po mogućnosti 1,5 ° C, preindustrijske razine. To je povećalo potražnju za obnovljivim energijama i električnim automobilima, za koje također zahtijevaju da REE djeluju.

Kina je u 2010. objavila da će smanjiti izvoz REE-a kako bi ispunio vlastiti porast potražnje, ali i održao svoj dominantan položaj za isporuku hi-tech opreme ostatku svijeta.

Kina je također u snažnoj ekonomskoj poziciji za kontrolu opskrbe REE -om potrebnom za obnovljive energije poput solarnih panela, turbine energije za vjetar i plime, kao i električna vozila.

Fosfogipsum gnojivo rijetki elementi Zemlje uvlači projekt

Fosfogipsum je nusproizvod gnojiva i sadrži prirodno radioaktivne elemente poput urana i torija. Iz tog razloga se pohranjuje u nedogled, s povezanim rizicima zagađivanja tla, zraka i vode.

Stoga su istraživači sa Sveučilišta Penn State osmislili višestupanjski pristup koristeći inženjerske peptide, kratke žice aminokiselina koje mogu točno identificirati i odvojiti REE koristeći posebno razvijenu membranu.

Kako tradicionalne metode razdvajanja nisu dovoljne, projekt ima za cilj osmisliti nove tehnike razdvajanja, materijale i procese.

Dizajn vodi računalno modeliranje, koju je razvila Rachel Getman, glavna istražiteljica i izvanredna profesorica kemijskog i biomolekularnog inženjerstva u Clemsonu, s istražiteljima Christine Duval i Julie Renner, razvijajući molekule koje će se pričvrstiti na određene Rees.

Greenlee će pogledati kako se ponašaju u vodi i procijenit će utjecaj na okoliš i različite ekonomske potencijale u promjenjivim dizajnerskim i operativnim situacijama.

Profesorica kemijskog inženjerstva Lauren Greenlee, tvrdi da je: "Danas je oko 200 000 tona rijetkih zemaljskih elemenata zarobljeno samo u neobrađenom fosfogipsum otpadu samo na Floridi."

Tim identificira da je tradicionalni oporavak povezan s okolišnim i ekonomskim barijerama, pri čemu se trenutno oporavljaju od kompozitnih materijala, za koje je potrebno paljenje fosilnih goriva i naporno je naporno

Novi projekt usredotočit će se na njihovo oporavak na održiv način i možda će biti u većem broju za okolišne i ekonomske koristi.

Ako je projekt uspješan, također bi mogao smanjiti ovisnost SAD -a o Kini za pružanje rijetkih elemenata Zemlje.

Financiranje projekta Nacionalne znanosti

Projekt Penn State REE financira se s četverogodišnjom potporom u iznosu od 571.658 dolara, u ukupnom iznosu od 1,7 milijuna dolara, a suradnja je sa Sveučilištem Case Western Reserve i Sveučilištem Clemson.

Alternativni načini oporavka rijetkih zemaljskih elemenata

Oporavak RRE-a obično se provodi pomoću malih operacija, obično ekstrakcijom ispiranja i otapala.

Iako je jednostavan postupak, ispiranje zahtijeva veliku količinu opasnih kemijskih reagensa, tako je komercijalno nepoželjno.

Ekstrakcija otapala je učinkovita tehnika, ali nije vrlo učinkovita jer je naporna i dugotrajna.

Drugi uobičajeni način da se Rees oporavi je kroz agromining, poznat i kao e-mail, koji uključuje transport elektroničkog otpada, poput starih računala, telefona i televizije iz različitih zemalja u Kinu radi ekstrakcije REE.

Prema programu UN Environment, u 2019. godini generirano je preko 53 milijuna tona e-otpada, a sirovine od oko 57 milijardi dolara koje sadrže REE i metale.

Iako se često reklamira kao održiva metoda materijala za recikliranje, to još uvijek nije potrebno prevladati bez vlastitog skupa problema.

Agromining zahtijeva puno prostora za skladištenje, postrojenja za recikliranje, odlagališta otpada nakon oporavka REE -a i uključuje troškove prijevoza, koji zahtijevaju spaljivanje fosilnih goriva.

Projekt Penn State University može prevladati neke probleme povezane s tradicionalnim metodama oporavka REE -a ako može zadovoljiti vlastite okolišne i ekonomske ciljeve.

---

Post Vrijeme: srpanj-04-2022