La Estonteco de Minado de Rara Teraj Elementoj Daŭrigeble
fonto:AZO MiningKio estas Maloftaj Teraj Elementoj kaj Kie ili troviĝas?Rarateraj elementoj (REEoj) konsistas el 17 metalaj elementoj, konsistigitaj de 15 lantanidoj en la perioda tabelo:LantanoCerioPraseodimioNeodimoPrometioSamarioEŭropioGadolinioTerbioDisprozioHolmioErbioTulioIterbioUtecioSkandioItrioLa plej multaj el ili ne estas tiel maloftaj kiel la grupnomo sugestas sed estis nomitaj en la 18-a kaj 19-a jarcentoj, en komparo al aliaj pli oftaj "teraj" elementoj kiel ekzemple kalko kaj magnezio.Cerio estas la plej ofta REE kaj pli abunda ol kupro aŭ plumbo.Tamen, laŭ geologiaj terminoj, REE-oj malofte troviĝas en densaj kuŝejoj ĉar karbojuntoj, ekzemple, igas ilin ekonomie malfacilaj minigi.Ili estas anstataŭe trovitaj en kvar ĉefaj nekutimaj rokspecoj;karbonatitoj, kiuj estas nekutimaj fajraj ŝtonoj derivitaj de karbonat-riĉaj magmoj, alkalaj fajraj agordoj, jon-sorbadaj argildemetaĵoj, kaj monazit-ksenotempo-portantaj lokigejoj.Ĉinio Minas 95% de Maloftaj Teraj Elementoj por kontentigi postulon pri Hi-Teĥnikaj Vivstiloj kaj Renoviĝanta EnergioEkde la malfruaj 1990-aj jaroj, Ĉinio dominis REE-produktadon, utiligante siajn proprajn jon-sorbajn argildemetaĵojn, konatajn kiel la "South China Clays".Ĝi estas ekonomie por Ĉinio fari ĉar la argilaj kuŝejoj estas simple eltiri REEojn de uzado de malfortaj acidoj.Rarateraj elementoj estas uzataj por ĉiaj altteknologiaj ekipaĵoj, inkluzive de komputiloj, DVD-ludiloj, poŝtelefonoj, lumigado, optika fibro, fotiloj kaj laŭtparoliloj, kaj eĉ milita ekipaĵo, kiel jetmotoroj, misilaj gvidsistemoj, satelitoj kaj anti -misila defendo.Celo de la Pariza Klimata Interkonsento de 2015 estas limigi mondvarmiĝon al sub 2 ˚C, prefere 1,5 ˚C, antaŭindustriaj niveloj.Tio pliigis postulon je renoviĝanta energio kaj elektraj aŭtoj, kiuj ankaŭ postulas REEs funkcii.En 2010, Ĉinio sciigis ke ĝi reduktos REE-eksportaĵojn por plenumi sian propran pliiĝon de postulo, sed ankaŭ konservi sian dominan pozicion por liverado de altteknologia ekipaĵo al la resto de la mondo.Ĉinio ankaŭ estas en forta ekonomia pozicio por kontroli la provizon de REE necesaj por renovigeblaj energioj kiel sunpaneloj, vento, kaj tajdaj turbinoj, same kiel elektraj veturiloj.Phosphogypsum Fertilizer Rare Earth Elements Capture ProjectFosfogipso estas kromprodukto de sterko kaj enhavas nature okazantajn radioaktivajn elementojn kiel ekzemple uranio kaj torio.Tial, ĝi estas stokita senfine, kun rilataj riskoj de poluado de grundo, aero kaj akvo.Tial, esploristoj ĉe Penn State University elpensis plurŝtupan aliron uzante inĝenieritajn peptidojn, mallongajn ŝnurojn de aminoacidoj kiuj povas precize identigi kaj apartigi REEojn uzante speciale evoluigitan membranon.Ĉar tradiciaj apartigmetodoj estas nesufiĉaj, la projekto planas elpensi novajn apartigteknikojn, materialojn, kaj procezojn.La dezajno estas gvidita per komputila modeligado, evoluigita fare de Rachel Getman, ĉefa enketisto kaj lektoro de kemia kaj biomolekula inĝenierado ĉe Clemson, kun enketistoj Christine Duval kaj Julie Renner, evoluigante la molekulojn kiuj kroĉiĝos al specifaj REEoj.Greenlee rigardos kiel ili kondutas en akvo kaj taksos la median efikon kaj malsamajn ekonomiajn potencialojn sub ŝanĝiĝema dezajno kaj operaciaj situacioj.Profesoro pri kemia inĝenierado Lauren Greenlee asertas, ke "hodiaŭ, ĉirkaŭ 200,000 tunoj da rarateraj elementoj estas kaptitaj en neprilaborita fosfogypsum-rubo nur en Florido."La teamo identigas, ke tradicia reakiro estas rilata al mediaj kaj ekonomiaj baroj, per kio ili estas nuntempe reakiritaj de kunmetitaj materialoj, kiuj postulas la forbruligo de fosiliaj fueloj kaj estas laborintensaj.La nova projekto koncentriĝos pri reakiro de ili en daŭrigebla maniero kaj povas esti lanĉita sur pli granda skalo por mediaj kaj ekonomiaj avantaĝoj.Se la projekto sukcesos, ĝi ankaŭ povus redukti la dependecon de Usono de Ĉinio por liverado de raraj teraj elementoj.Projektfinancado de Nacia Scienca FondaĵoLa Penn State REE-projekto estas financita per kvarjara stipendio de 571,658 USD, nombrante 1.7 milionojn USD, kaj estas kunlaboro kun Case Western Reserve University kaj Clemson University.Alternativaj Vojoj Reakiri Rarajn Terajn ElementojnRRE-reakiro estas tipe aranĝita uzante malgrand-skalajn operaciojn, ofte per lesivado kaj solventa ekstraktado.Kvankam simpla procezo, lesivado postulas altan kvanton de danĝeraj kemiaj reakciiloj, do estas nedezirinda komerce.Solventa eltiro estas efika tekniko sed ne estas tre efika ĉar ĝi estas laborintensa kaj tempopostula.Alia ofta maniero por REE-oj esti reakiritaj estas tra agrominado, ankaŭ konata kiel e-minado, kiu implikas la transportadon de elektronika rubo, kiel ekzemple malnovaj komputiloj, telefonoj, kaj televido de diversaj landoj ĝis Ĉinio por REE-ekstraktado.Laŭ la Media Programo de UN, pli ol 53 milionoj da tunoj da elektronika rubo estis generitaj en 2019, kun ĉirkaŭ 57 miliardoj USD da krudaĵoj enhavantaj REE-ojn kaj metalojn.Kvankam ofte prezentita kiel daŭrigebla metodo de reciklado de materialoj, ĝi ne estas sen sia propra aro de problemoj kiuj ankoraŭ devas esti venkitaj.Agrominado postulas multe da stokspaco, reciklaj plantoj, rubodeponejo post REE-reakiro, kaj implikas transportkostojn, kiuj postulas bruligi fosiliajn fuelojn.La Penn State University Project havas la eblon venki kelkajn el la problemoj asociitaj kun tradiciaj REE-reakiro-metodoj se ĝi povas kontentigi siajn proprajn mediajn kaj ekonomiajn celojn.
