Учени разработват екологично чист метод за извличане на редки метали (REE) от летяща пепел от въглища
Изследователи от Технологичния институт на Джорджия са разработили прост метод за извличане на редкоземни елементи от пепел от въглища, използвайки йонна течност и избягвайки опасни материали. В статия, публикувана в списание Environmental Science & Technology, учените обясняват, че йонните течности се считат за екологично чисти и могат да се използват многократно. Една от тях, бетаиниевият бис(трифлуорометилсулфонил)имид или [Hbet][Tf2N], селективно разтваря редкоземни оксиди в сравнение с други метални оксиди. Според учените, йонната течност също така се разтваря във вода при нагряване и след това се разделя на две фази при охлаждане. Знаейки това, те са решили да тестват дали тя би извличала ефикасно и преференциално желаните елементи от летящата пепел от въглища и дали тя може да бъде ефективно почистена, създавайки процес, който е безопасен и генерира малко отпадъци. За да направят това, екипът предварително обработил летяща пепел от въглища с алкален разтвор и я изсушил. След това нагрявали пепел, суспендирана във вода с [Hbet][Tf2N], създавайки единична фаза. При охлаждане разтворите се разделяли. Йонната течност извличала повече от 77% от редкоземните елементи от пресен материал и възстановявала още по-висок процент (97%) от изветряла пепел, която е прекарала години в резервоар за съхранение. Последната част от процеса била да се отстранят редкоземните елементи от йонната течност с разредена киселина. Изследователите също така установили, че добавянето на бетаин по време на етапа на излужване увеличава количествата извлечени редкоземни елементи. Скандий, итрий, лантан, церий, неодим и диспрозий са сред възстановените елементи. Накрая екипът тества възможността за многократна употреба на йонната течност, като я изплаква със студена вода, за да отстрани излишната киселина, като не открива промяна в ефективността на екстракцията ѝ след три цикъла на излужване и почистване. „Този нискоотпадъчен подход произвежда разтвор, богат на редкоземни елементи, с ограничени примеси, и би могъл да се използва за рециклиране на ценни материали от изобилието от летяща пепел от въглища, съхранявана в резервоари за съхранение“, заявиха учените в изявление за медиите. Констатациите биха могли да бъдат от решаващо значение и за региони, произвеждащи въглища, като Уайоминг, които се стремят да преоткрият местната си индустрия в условията на намаляващото търсене на изкопаеми горива.
Време на публикуване: 04 юли 2022 г. 