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科学家从煤垃圾中提取稀土元素
2022-2-12

 对于人们现在普遍使用的智能手机、平板、电脑、智能穿带设备、电动汽车、航天飞机等至关重要的各种稀土元素,如今有技术可以从煤炭能源废弃物中获得,而不单单依赖于地下开采稀土矿。

因为具有磁性和电子特性,钕、铕、铽和其他曾经鲜为人知的稀土元素,目前在手机触摸屏、电动汽车电机、风力涡轮机和其他现代技术中应用广泛。不过,开采它们却是昂贵和低效的,因为必须挖掘大片土地才能获得少量矿产。

美国莱斯大学的JamesTour和同事提出了1种从煤灰中回收此类金属的方法。煤灰是发电厂燃烧煤炭能源后堆积成山的1种黑色细粉末。
他们开发设计出1种名字叫做“闪光焦耳升温”的技术,即将煤灰充填到石英加热管中,并借助大工作电流在1秒左右内将其升温到三千℃。相关成果发表于2月9日出版的《科学进展》杂志。

这种快速升温还能将磷酸盐中的金属转化为更容易用弱酸分离的氧化物。

“每吨煤灰只含有大约半公斤的稀土元素,但因为人们有数十年煤炭能源燃烧堆积成山的堆积成山的煤灰,因此可以获得的稀土元素总量是巨大的。”Tour说。

研究人员还看到,“尾矿”(铝生产过程中形成的废弃物)及其被打成粉末的废弃消费电子产品,也可以以同样的方式回收稀土元素。
“快速升温过程会从那些原料中释放出来有毒释放出来,但后面一种很容易被捕获。”Tour说,“剩下的灰烬可以与混凝土混合,以便回收利用。”
目前,这项技术已被授权给一家名字叫做UniversalMatter的企业,该企业将想方设法扩张生产规模并获得具有经济收益的稀土元素。

在化学元素周期表中,有17种元素被称为稀土元素,简称稀土。稀土可分为轻稀土和重稀土。稀土元素主要从独居石、氟碳、淋积矿等稀土矿中获得,其中氟碳、独居石含量高;淋积矿重稀土含量较高。

在稀土元素中,迪斯科等重稀土元素具有最大的市场价值。只有中国才能供应。美国及其盟国仍处于寻找重稀土矿的阶段,短期内不太可能摆脱中国的重稀土。


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【来源:网络】

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