Tutkijat kehittävät ympäristöystävällisen menetelmän REE:n talteenottamiseksi hiilen lentotuhkasta
Georgia Institute of Technologyn tutkijat ovat kehittäneet yksinkertaisen menetelmän harvinaisten maametallien talteenottamiseksi hiilen lentotuhkasta käyttämällä ionista nestettä ja välttäen vaarallisia aineita. Environmental Science & Technology -lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkijat selittävät, että ionisia nesteitä pidetään ympäristöystävällisinä ja niitä voidaan käyttää uudelleen.Yksi erityisesti, betaniumbis(trifluorimetyylisulfonyyli)imidi tai [Hbet][Tf2N], liuottaa selektiivisesti harvinaisten maametallien oksideja muihin metallioksideihin nähden. Tutkijoiden mukaan ioninen neste liukenee myös ainutlaatuisella tavalla veteen kuumennettaessa ja sitten erottuu kahteen faasiin jäähtyessään.Tietäen tämän he ryhtyivät testaamaan, vetäisikö se tehokkaasti ja ensisijaisesti halutut elementit pois hiilen lentotuhkasta ja voidaanko se puhdistaa tehokkaasti, mikä luo prosessin, joka on turvallinen ja tuottaa vain vähän jätettä. Tätä varten ryhmä esikäsitteli hiilen lentotuhkaa emäksisellä liuoksella ja kuivasi sen.Sitten he lämmittivät veteen suspendoitua tuhkaa [Hbet][Tf2N]:lla, jolloin saatiin yksi vaihe.Jäähtyessään liuokset erottuivat.Ioninen neste erotti yli 77 % harvinaisista maametallista tuoreesta materiaalista ja vielä suuremman prosenttiosuuden (97 %) talteen haalistuneesta tuhkasta, joka oli viettänyt vuosia varastolammessa.Prosessin viimeinen osa oli harvinaisten maametallien poistaminen ionisesta nesteestä laimealla hapolla. Tutkijat havaitsivat myös, että betaiinin lisääminen liuotusvaiheen aikana lisäsi uutettujen harvinaisten maametallien määrää. Talteen otettujen alkuaineiden joukossa olivat skandium, yttrium, lantaani, cerium, neodyymi ja dysprosium. Lopuksi tiimi testasi ionisen nesteen uudelleenkäytettävyyttä huuhtelemalla sen kylmällä vedellä ylimääräisen hapon poistamiseksi, mutta ei havainnut muutosta sen uuttotehokkuudessa kolmen liuotus-puhdistusjakson aikana. "Tämä vähäjäteinen lähestymistapa tuottaa liuoksen, jossa on runsaasti harvinaisia maametallielementtejä ja jossa on rajoitettu määrä epäpuhtauksia, ja sitä voitaisiin käyttää arvokkaiden materiaalien kierrättämiseen varastolammikoissa olevasta runsaasta kivihiilen lentotuhkasta", tutkijat sanoivat tiedotteessa. Löydökset voivat myös olla ratkaisevia hiiltä tuottaville alueille, kuten Wyomingille, jotka haluavat keksiä paikallista teollisuuttaan uudelleen fossiilisten polttoaineiden kysynnän vähenemisen vuoksi.
Postitusaika: 28.6.2021