Крыніца: Mining Azo

Якія элементы рэдкай зямлі і дзе яны знайшлі?

Элементы рэдкай зямлі (REES) складаюць 17 металічных элементаў, якія складаюцца з 15 лантанідаў на перыядычнай табліцы:

Лантан

Цэрыум

Praseodymium

Неадыма

Прамецій

Самарый

Еўрапей

Гадоліній

Мербій

Дыспрозій

Холм

Эрбіум

Тулій

Ytterbium

Утум

Скандый

Yttrium

Большасць з іх не такія рэдкія, як мяркуе назва групы, але былі названы ў 18 і 19 стагоддзях, у параўнанні з іншымі больш распаўсюджанымі элементамі "Зямлі", такімі як лайма і Магнезія.

Цэрыум з'яўляецца найбольш распаўсюджаным REE і больш багатым, чым медзь або свінец.

Аднак, у геалагічным плане, REES рэдка сустракаецца ў канцэнтраваных радовішчах, напрыклад, вугальныя швы, напрыклад, робяць іх эканамічна складанымі.

Замест гэтага яны знаходзяцца ў чатырох асноўных незвычайных тыпах парод; Карбанатыты, якія ўяўляюць сабой незвычайныя магматычныя пароды, атрыманыя з багатых карбанатам, магматычных умоў, іённых адкладаў гліны і маназіта-Xenotime-носьбітаў плакатараў.

Кітайскія шахты 95% элементаў рэдкай зямлі для задавальнення попыту на высокатэхналагічны лад жыцця і аднаўляльныя крыніцы энергіі

З канца 1990-х Кітай панаваў у вытворчасці РЭУ, выкарыстоўваючы ўласныя іённыя дэпазіты з гліны, вядомыя як "Гліны Паўднёвага Кітая".

Кітай эканамічна зрабіць, таму што гліняныя адклады простыя для здабывання Рыса з выкарыстання слабых кіслот.

Элементы рэдкіх Зямлі выкарыстоўваюцца для разнастайных высокатэхналагічных абсталявання, уключаючы кампутары, DVD-плэеры, сотавыя тэлефоны, асвятленне, валаконна-оптыку, камеры і выступоўцы і нават ваенную тэхніку, такія як рэактыўныя рухавікі, ракетныя сістэмы, спадарожнікі і абарона супраць расколаў.

Мэтай Парыжскага кліматычнага пагаднення 2015 года з'яўляецца абмежаванне глабальнага пацяплення да 2 ° C, пажадана 1,5 ° C, даіндустрыяльны ўзровень. Гэта павялічыла попыт на аднаўляльныя крыніцы энергіі і электрамабілі, якія таксама патрабуюць працы REES.

У 2010 годзе Кітай абвясціў, што знізіць экспарт REE для выканання ўласнага росту попыту, але таксама захавае сваю дамінуючую пазіцыю для пастаўкі высокатэхналагічных абсталявання ў астатнім свеце.

Кітай таксама знаходзіцца ў моцным эканамічным становішчы, каб кантраляваць пастаўку REES, неабходную для аднаўляльных крыніц энергіі, такіх як сонечныя батарэі, вецер і прыліўныя сілавыя турбіны, а таксама электрамабілі.

Posphogypsum Pergraties Elements Elements Capture Project

Phosphogypsum-гэта пабочны прадукт угнаенняў і ўтрымлівае натуральныя радыеактыўныя элементы, такія як уран і торый. Па гэтай прычыне ён захоўваецца бясконца, з звязанымі з імі рызыкамі забруджвання глебы, паветра і вады.

Такім чынам, даследчыкі з Універсітэта штата Пэн распрацавалі шматступеньчаты падыход з выкарыстаннем інжынерных пептыдаў, кароткіх радкоў амінакіслот, якія могуць дакладна вызначыць і аддзяліць ПЭС, выкарыстоўваючы спецыяльна распрацаваную мембрану.

Паколькі традыцыйныя метады падзелу недастатковыя, праект накіраваны на распрацоўку новых метадаў падзелу, матэрыялаў і працэсаў.

Дызайн узначальвае вылічальнае мадэляванне, распрацаванае Рэйчел Гетман, галоўны следчы і дацэнт кафедры хімічнай і біямалекулярнай інжынерыі ў Клемсане, са следчымі Крысцінай Дзюваль і Джулі Рэнэрам, якія распрацоўваюць малекулы, якія будуць прытрымлівацца пэўнага REES.

Грынлі будзе глядзець на тое, як яны паводзяць сябе ў вадзе, і будзе ацэньваць уздзеянне на навакольнае асяроддзе і розныя эканамічныя патэнцыялы ў рамках зменных дызайнерскіх і эксплуатацыйных сітуацый.

Прафесар хімічнай інжынерыі Ларэн Грынлі сцвярджае, што: "Сёння, паводле ацэнак, 200 000 тон элементаў рэдкай зямлі трапляюць у пастку неапрацаваных адходаў фасфагіпсу ў Фларыдзе".

Каманда вызначае, што традыцыйнае выздараўленне звязана з экалагічнымі і эканамічнымі бар'ерамі, у выніку якіх яны ў цяперашні час аднаўляюцца з кампазітных матэрыялаў, якія патрабуюць спальвання выкапнёвых відаў паліва і працуюць працаёмкія

Новы праект будзе засяроджаны на ўстойлівым аднаўленні іх устойліва і можа быць разгорнуты ў большым маштабе для экалагічных і эканамічных выгод.

Калі праект будзе паспяховым, гэта таксама можа знізіць залежнасць ЗША ад Кітая за прадастаўленне элементаў рэдкай зямлі.

Фінансаванне праекта Нацыянальны навуковы фонд

Праект штата Пэн-Рэй фінансуецца за кошт чатырохгадовага гранта ў памеры 571 658 долараў на агульную суму 1,7 мільёна долараў і з'яўляецца супрацоўніцтвам з універсітэтам Case Western Reserve і Універсітэтам Клемсана.

Альтэрнатыўныя спосабы аднавіць элементы рэдкай зямлі

Аднаўленне RRE звычайна праводзіцца з выкарыстаннем дробных аперацый, звычайна шляхам вылугавання і вымання растваральніка.

Хоць просты працэс, вылугаванне патрабуе высокай колькасці небяспечных хімічных рэагентаў, таму гэта непажадана камерцыйна.

Выдаленне растваральніка-гэта эфектыўная методыка, але не вельмі эфектыўная, паколькі яна працаёмкая і працаёмкая.

Яшчэ адзін распаўсюджаны спосаб аднаўлення Рыса-гэта Agromining, таксама вядомы як электроннае здабыча, які ўключае ў сябе перавозку электронных адходаў, такіх як старыя кампутары, тэлефоны і тэлебачанне з розных краін у Кітай для здабычы РЭУ.

Згодна з праграмай AUN Environment, у 2019 годзе было створана больш за 53 мільёны тон электронных адходаў, прычым каля 57 мільярдаў долараў сыравіны, якія змяшчаюць REES і металы.

Хоць часта рэкламуецца як устойлівы спосаб перапрацоўкі матэрыялаў, гэта не пазбаўленае ўласнага набору праблем, якія ўсё яшчэ трэба пераадолець.

Аграміраванне патрабуе шмат месца для захоўвання, перапрацоўкі раслін, адходаў на палігоне пасля аднаўлення REE і прадугледжвае транспартныя выдаткі, якія патрабуюць спальвання выкапнёвых відаў паліва.

Праект Універсітэта штата Пэн мае патэнцыял для пераадолення некаторых праблем, звязаных з традыцыйнымі метадамі аднаўлення РЭУ, калі ён можа задаволіць свае ўласныя экалагічныя і эканамічныя мэты.

---

Час паведамлення: ліпень-04-2022