Die mikroskopisch kleinen Glaskugeln, die in Kohleflugasche gefunden werden, die REEs enthält. Reisegruppe/Rice University
Ein Forscherteam hat erfolgreich wiedergewonnene wertvolle Seltenerdelemente REE, die magnetische und elektronische Eigenschaften haben, die für moderne Elektronik und grüne Technologien aus Abfall mit hoher Ausbeute entscheidend sind.
Das von ihnen verwendete Verfahren ist umweltfreundlicher, da es deutlich weniger Energie verbraucht und den Säurestrom, der üblicherweise zur Rückgewinnung der Elemente verwendet wird, in einen Nieselregen reduziert, was angesichts der Schwierigkeit, Erdelemente zu extrahieren und zu recyceln, ein großer Durchbruch ist.Dies könnte unglaublich wichtig sein, da nichts sinnvoller ist, als das zu recyceln, was bereits abgebaut wurde.
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Wie können wir sicherstellen, dass Seltenerdelemente nicht im Abfall vergeuden?
Hier ist eine lustige Tatsache: Seltenerdelemente sind tatsächlich nicht selten. Wenn Sie sich Cer ansehen würden, würden Sie sehen, dass es häufiger vorkommt als Kupfer, und alle von ihnen sind häufiger als Gold. Aber, wieYttrium und Scandium, diese 15 Lanthanidenelemente sind weit verstreut und schwierig aus abgebauten Mineralien zu extrahieren.
Dies wird zu einem Problem, wenn man bedenkt, dass REEs notwendige Bestandteile von mehr als 200 Produkten in einer Vielzahl von Anwendungen sind, insbesondere von High-Tech-Verbraucherprodukten wie Mobiltelefonen, Computerfestplatten, Elektro- und Hybridfahrzeugen und Flat-Bildschirme und Fernseher.
Die Flash-Joule-Heiztechnologie der Forscher wurde vor einigen Jahren entwickelt, um Graphen aus jeder festen Kohlenstoffquelle herzustellen, und jetzt wird sie derzeit auf drei Quellen von Seltenerdelementen angewendet, um Seltenerdmetalle zurückzugewinnen: Kohleflugasche, Bauxitrückstände,und Elektroschrott.
Die neue Technik
Die industrielle Gewinnung dieser Abfälle erfordert oft das Auslaugen mit starker Säure, was eine zeitaufwändige und umweltschädliche Technik ist. Im Gegensatz dazu erhitzten die Forscher Flugasche und andere Materialien in Kombination mit Ruß, um die Leitfähigkeit auf etwa 5.432 Grad Fahrenheit zu erhöhen 3.000 Grad Celsius in einer Sekunde.
Dieser Prozess ermöglichte es ihnen, den Abfall in hochlösliche „aktivierte REE-Spezies“ umzuwandeln, so die Studie veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte.
„Die Strategie ist allgemein für verschiedene Abfälle“, sagte der Postdoktorand und Hauptautor Bing Deng in einer Pressemitteilung. „Wir haben bewiesen, dass die REE-Rückgewinnungserträge aus Kohleflugasche, Bauxitrückständen und Elektroschrott durch dieselben verbessert wurdenAktivierungsprozess."
Und die Universalität des Verfahrens macht es so vielversprechend: Jedes Jahr entstehen Millionen Tonnen Bauxitrückstände und Elektroschrott.
„Das Energieministerium hat festgestellt, dass dies ein kritischer Bedarf ist, der gelöst werden muss“, sagte der Chemiker James Tour von der Rice University. „Unser Prozess sagt dem Land, dass wir nicht länger auf umweltschädlichen Bergbau oder seltene ausländische Quellen angewiesen sindErdelemente."