A tudósok környezetbarát módszert fejlesztettek ki a ritkaföldfémek kinyerésére a szén pernyéből
A Georgiai Műszaki Intézet kutatói egy egyszerű módszert fejlesztettek ki ritkaföldfémek kinyerésére szénpernyéből ionos folyadék segítségével, elkerülve a veszélyes anyagokat. Az Environmental Science & Technology folyóiratban megjelent tanulmányukban a tudósok kifejtik, hogy az ionos folyadékokat környezetbarátnak és újrafelhasználhatónak tekintik. Az egyik ilyen, a betainium-bisz(trifluormetilszulfonil)imid vagy [Hbet][Tf2N], szelektíven oldja a ritkaföldfém-oxidokat más fém-oxidokkal szemben. A tudósok szerint az ionos folyadék egyedülálló módon vízben oldódik melegítéskor, majd lehűléskor két fázisra válik szét. Ennek ismeretében tesztelték, hogy hatékonyan és előnyösen képes-e kinyerni a kívánt elemeket a szénpernyéből, és hogy az hatékonyan tisztítható-e, így egy biztonságos és kevés hulladékot termelő folyamatot hozva létre. Ehhez a csapat lúgos oldattal előkezelte a szénpernyét, majd megszárította. Ezután a vízben szuszpendált hamut [Hbet][Tf2N]-nel melegítették, így egyetlen fázis jött létre. Lehűlés után az oldatok szétváltak. Az ionos folyadék a ritkaföldfémek több mint 77%-át kivonta a friss anyagból, és még nagyobb százalékot (97%-ot) tudott visszanyerni a tárolótóban éveket töltött mállott hamuból. A folyamat utolsó része a ritkaföldfémek híg savval történő eltávolítása volt az ionos folyadékból. A kutatók azt is megállapították, hogy a betain hozzáadása a kioldási lépés során növelte a kivont ritkaföldfémek mennyiségét. A visszanyert elemek között szkandium, ittrium, lantán, cérium, neodímium és diszprózium is volt. Végül a csapat hideg vízzel történő öblítéssel tesztelte az ionos folyadék újrafelhasználhatóságát a felesleges sav eltávolítása érdekében, és három kioldási-tisztítási ciklus alatt nem talált változást az extrakciós hatékonyságában. „Ez az alacsony hulladékkibocsátású megközelítés ritkaföldfémekben gazdag, korlátozott szennyeződéstartalmú megoldást eredményez, és felhasználható a tárolótavakban tárolt rengeteg szénpernyéből származó értékes anyagok újrahasznosítására” – mondták a tudósok egy sajtóközleményben. Az eredmények kulcsfontosságúak lehetnek a széntermelő régiók, például Wyoming számára is, amelyek a fosszilis tüzelőanyagok iránti csökkenő kereslet miatt igyekeznek megújítani helyi iparukat.
Közzététel ideje: 2022. július 4. 