Các nhà khoa học phát triển phương pháp thân thiện với môi trường để thu hồi REE từ tro bay than
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia đã phát triển một phương pháp đơn giản để thu hồi các nguyên tố đất hiếm từ tro bay than bằng cách sử dụng chất lỏng ion và tránh các vật liệu nguy hiểm. Trong một bài báo đăng trên tạp chí Environmental Science & Technology, các nhà khoa học giải thích rằng chất lỏng ion được coi là lành tính với môi trường và có thể tái sử dụng. Một chất đặc biệt, betainium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide hoặc [Hbet][Tf2N], có khả năng hòa tan chọn lọc các oxit đất hiếm hơn các oxit kim loại khác. Theo các nhà khoa học, chất lỏng ion cũng hòa tan độc đáo vào nước khi được đun nóng và sau đó tách thành hai pha khi được làm mát. Biết được điều này, họ đã thiết lập để thử nghiệm xem liệu nó có hiệu quả và ưu tiên kéo các thành phần mong muốn ra khỏi tro bay than hay không và liệu nó có thể được làm sạch hiệu quả hay không, tạo ra một quy trình an toàn và tạo ra ít chất thải. Để làm như vậy, nhóm đã xử lý trước tro bay than bằng dung dịch kiềm và sấy khô. Sau đó, họ đun nóng tro lơ lửng trong nước với [Hbet][Tf2N], tạo ra một pha duy nhất. Khi làm mát, các dung dịch tách ra. Chất lỏng ion đã chiết xuất hơn 77% các nguyên tố đất hiếm từ vật liệu tươi và thu hồi được tỷ lệ phần trăm thậm chí còn cao hơn (97%) từ tro phong hóa đã để nhiều năm trong ao chứa. Phần cuối cùng của quy trình là tách các nguyên tố đất hiếm khỏi chất lỏng ion bằng axit loãng. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng việc thêm betaine trong bước ngâm chiết làm tăng lượng các nguyên tố đất hiếm được chiết xuất. Scandium, yttrium, lanthanum, xeri, neodymium và dysprosi nằm trong số các nguyên tố được thu hồi. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng tái sử dụng chất lỏng ion bằng cách rửa sạch bằng nước lạnh để loại bỏ axit dư thừa, không thấy có thay đổi nào về hiệu quả chiết xuất qua ba chu kỳ rửa trôi-làm sạch. Các nhà khoa học cho biết trong một tuyên bố với giới truyền thông rằng: "Phương pháp ít chất thải này tạo ra một giải pháp giàu các nguyên tố đất hiếm, với lượng tạp chất hạn chế và có thể được sử dụng để tái chế các vật liệu quý từ lượng tro bay than dồi dào được chứa trong các ao chứa". Những phát hiện này cũng có thể rất quan trọng đối với các khu vực sản xuất than, chẳng hạn như Wyoming, nơi đang tìm cách tái tạo ngành công nghiệp địa phương trước nhu cầu về nhiên liệu hóa thạch đang giảm.
Thời gian đăng: 04-07-2022 