Forskere utvikler en miljøvennlig metode for å utvinne REE fra kullflyveaske
Forskere ved Georgia Institute of Technology har utviklet en enkel metode for å gjenvinne sjeldne jordartsmetaller fra kullflyveaske ved å bruke en ionisk væske og unngå farlige materialer. I en artikkel publisert i tidsskriftet Environmental Science & Technology forklarer forskerne at ioniske væsker anses å være miljøvennlige og kan gjenbrukes. Spesielt en, betainium bis(trifluormetylsulfonyl)imid eller [Hbet][Tf2N], løser selektivt opp sjeldne jordartsoksider fremfor andre metalloksider. Ifølge forskerne oppløses den ioniske væsken også unikt i vann når den varmes opp og separeres deretter i to faser når den avkjøles. Når de visste dette, satte de opp for å teste om det effektivt og fortrinnsvis ville trekke de ønskede elementene ut av kullflyveaske og om det kunne renses effektivt, noe som skaper en prosess som er trygg og genererer lite avfall. For å gjøre det forbehandlet teamet kullflyveaske med en alkalisk løsning og tørket den. Deretter varmet de opp aske suspendert i vann med [Hbet][Tf2N], og skapte en enkelt fase. Etter avkjøling separerte løsningene seg. Den ioniske væsken ekstraherte mer enn 77 % av de sjeldne jordartselementene fra ferskt materiale, og den gjenvunnet en enda høyere prosentandel (97 %) fra forvitret aske som hadde tilbrakt årevis i en lagringsdam. Den siste delen av prosessen var å fjerne sjeldne jordarters grunnstoffer fra den ioniske væsken med fortynnet syre. Forskerne fant også at tilsetning av betain under utlutningstrinnet økte mengden av sjeldne jordartselementer som ble ekstrahert. Skandium, yttrium, lantan, cerium, neodym og dysprosium var blant grunnstoffene som ble gjenvunnet. Til slutt testet teamet den ioniske væskens gjenbrukbarhet ved å skylle den med kaldt vann for å fjerne overflødig syre, og fant ingen endring i ekstraksjonseffektiviteten gjennom tre utvaskingssykluser. "Denne tilnærmingen med lite avfall produserer en løsning rik på sjeldne jordartselementer, med begrensede urenheter, og kan brukes til å resirkulere dyrebare materialer fra overfloden av kullflyveaske som holdes i lagringsdammer," sa forskerne i en medieerklæring. Funnene kan også være avgjørende for kullproduserende regioner, for eksempel Wyoming, som ønsker å gjenoppfinne sin lokale industri i møte med minkende etterspørsel etter fossilt brensel.
Innleggstid: Jul-04-2022 