Forskere udvikler miljøvenlig metode til at genvinde REE fra kulflyveaske
Forskere ved Georgia Institute of Technology har udviklet en simpel metode til at genvinde sjældne jordarter fra kulflyveaske ved hjælp af en ionisk væske og undgå farlige materialer. I en artikel offentliggjort i tidsskriftet Environmental Science & Technology forklarer forskerne, at ioniske væsker anses for at være miljøvenlige og kan genbruges. En af dem, betainium bis(trifluormethylsulfonyl)imid eller [Hbet][Tf2N], opløser selektivt sjældne jordartsoxider i forhold til andre metaloxider. Ifølge forskerne opløses den ioniske væske også unikt i vand, når den opvarmes, og adskilles derefter i to faser, når den afkøles. Med denne viden satte de sig for at teste, om den effektivt og præferentiel kunne trække de ønskede elementer ud af kulflyveaske, og om den effektivt kunne renses, hvilket skaber en proces, der er sikker og genererer minimalt affald. For at gøre dette forbehandlede holdet kulflyveaske med en alkalisk opløsning og tørrede den. Derefter opvarmede de aske suspenderet i vand med [Hbet][Tf2N], hvilket skabte en enkelt fase. Når opløsningerne blev afkølet, adskilte de sig. Den ioniske væske udvandt mere end 77% af de sjældne jordarter fra frisk materiale, og den genvandt en endnu højere procentdel (97%) fra forvitret aske, der havde tilbragt år i en opbevaringsdam. Den sidste del af processen var at fjerne de sjældne jordarter fra den ioniske væske med fortyndet syre. Forskerne fandt også, at tilsætning af betain under udvaskningstrinnet øgede mængden af ekstraherede sjældne jordarter. Scandium, yttrium, lanthan, cerium, neodym og dysprosium var blandt de udvundne grundstoffer. Endelig testede teamet den ioniske væskes genbrugelighed ved at skylle den med koldt vand for at fjerne overskydende syre, og de fandt ingen ændring i dens ekstraktionseffektivitet gennem tre udvasknings- og rengøringscyklusser. "Denne tilgang med lavt spild producerer en løsning rig på sjældne jordarter med begrænsede urenheder, og den kan bruges til at genbruge værdifulde materialer fra den store mængde kulflyveaske, der opbevares i opbevaringsdamme," sagde forskerne i en pressemeddelelse. Resultaterne kan også være afgørende for kulproducerende regioner, såsom Wyoming, der ønsker at genopfinde deres lokale industri i lyset af faldende efterspørgsel efter fossile brændstoffer.
Opslagstidspunkt: 4. juli 2022 