Wissenschaftler haben möglicherweise einen neuen Weg gefunden, um Seltenerdelemente aus Abfällen zu gewinnen, die beim Bergbau übrig geblieben sind, und hoffen, dass sie eine stetige Versorgung mit dem wertvollen Gut ermöglichen.
Seltenerdelemente in Bergbauabfällen
Forscher des Idaho National Laboratory INL, der Rutgers University und des Critical Materials Institute haben möglicherweise einen Weg gefunden, Seltenerdelemente REE daraus zu extrahieren. Bergbau Abfallmaterial, das möglicherweise eine zuverlässige Quelle für diese wertvollen Ressourcen darstellt.
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REE sind Elemente, die in den USA schwer zu beschaffen sind, da es keine Inlandsversorgung gibt. Sie müssen daher von außerhalb der USA bezogen werden. Diese Metallklasse umfasst Neodym und Dysprosium, die beide wichtige Elemente bei der Herstellung sindvon viel High-Tech-Elektronik.
Da es keine zuverlässige heimische Quelle für diese Metalle gibt, kann die Versorgung mit diesen für die Herstellung benötigten Elementen manchmal unterbrochen werden.
REEs existieren jedoch in großen Mengen in einer Substanz namens Phosphogips PG, einem Nebenprodukt der Produktion von Phosphorsäure aus Phosphatgestein, von dem die USA zuverlässige Quellen haben. Allein im Jahr 2017 haben die USA etwa 28 Millionen Tonnen abgebautdes Minerals.
Raffinieren von Seltenerdelementen aus Phosphogips
Um zu testen, ob REEs aus PG extrahiert werden können, dotierten sie synthetisches PG mit sechs verschiedenen REEs - Yttrium, Cer, Neodym, Samarium, Europium und Ytterbium - und testeten verschiedene Lösungen, um festzustellen, ob die REEs extrahiert werden konnten.
Sie fanden, dass eine Lösung besonders vielversprechend war. Die Lösung war eine Mischung aus organische Säuren vom Bakterium produziert Gluconobacter Oxydane GO, die in der Natur weit verbreitet sind, wie bei verrottenden Früchten.
Die Säuren, die GO produziert, sind bei der Extraktion der REEs nicht am effektivsten, Schwefelsäure ist tatsächlich am effektivsten, aber die in einem als "Bioleaching" bezeichneten Verfahren verwendeten GO-Säuren sind viel leichter verfügbar und möglicherweise kostengünstig.
„Beim Bioleaching verwenden wir eine organische Säure, die weniger umweltschädlich ist“, sagte Yoshiko Fujita von INL, Mitautor des Papiers, das die Forschung beschreibt. online verfügbar und erscheint in Das Journal of Chemical Thermodynamics diesen Mai.
„Ich denke, dort gibt es eine so große Reserve“, fügte David Reed hinzu, ebenfalls von INL und Co-Autor des Papiers. „Irgendwann kommt der Schub und wir müssen PG als betrachteneine lebensfähige Ressource. Wenn etwas mit dem Fluss von REE-Material passiert, sind diese PG-Quellen von Bedeutung. “
Als Industrieabfall eingestuft, ist der Zugang zu PG-Pfählen normalerweise eingeschränkt. Die Forscher schätzen, dass sich in Deponien in den USA möglicherweise mehr als eine Milliarde Tonnen PG befinden und dass ihre Technik möglicherweise 100.000 Tonnen REE pro Jahr produzieren kann.fast so viel wie in einem bestimmten Jahr abgebaut wird.