Los elementos de tierra rara aguardan en basura

Fuente: Estudio de Eurasia

Los elementos de tierra rara son duros de conseguir y de reciclar difícilmente, pero un flash de la intuición llevó a los científicos de Rice University hacia una solución posible.

El laboratorio del arroz de los informes de James Tour del químico ha extraído con éxito los elementos de tierra rara valiosos (REE) de basura en las producciones arriba bastante para resolver los problemas para los fabricantes mientras que impulsa sus beneficios.

El proceso de destello de la calefacción del julio del laboratorio, introducido hace varios años para producir el graphene de cualquier fuente de carbono sólida, ahora se ha aplicado a tres fuentes de elementos de tierra rara — cenizas volantes del carbón, residuo de la bauxita y basura electrónica — para recuperar los metales de tierra rara, que tienen propiedades magnéticas y electrónicas críticas a la electrónica moderna y a las tecnologías verdes.

Los investigadores dicen que su proceso es más bueno con el ambiente usando lejos menos energía y el torneado de la corriente de uso frecuente ácido de recuperar los elementos en un chorrito.

El estudio aparece en avances de la ciencia.

Los elementos de tierra rara no son realmente raros. Uno de ellos, cerio, es más abundante que de cobre, y todo es más abundante que el oro. Pero estos 15 elementos del lantánido, junto con el itrio y el escandio, son distribuidos extensamente y difíciles de extraer de los materiales minados.

“Los E.E.U.U. minaban elementos de tierra rara, pero usted consigue muchos elementos radiactivos también,” el viaje dijo. A “le no se permite reinyectar el agua, y tiene que ser dispuesta, que es costosa y problemática. En el día que los E.E.U.U. eliminaron toda la explotación minera de la tierra rara, las fuentes extranjeras subió su precio diez veces.”

Tan hay un montón de incentivo para reciclar qué se mina ya, él dijo. Mucho de ése se llena para arriba o se entierra en las cenizas volantes, el subproducto de centrales carboeléctricas. “Tenemos montañas de él,” él dijo. “El residuo de carbón ardiente es los óxidos del silicio, del aluminio, del hierro y de calcio que forman el vidrio alrededor de los oligoelementos, haciéndolos muy duros extraer.” El residuo de la bauxita, llamó a veces fango rojo, es el subproducto tóxico de la producción de aluminio, mientras que la basura electrónica es de los dispositivos anticuados como los ordenadores y los teléfonos elegantes.

Mientras que la extracción industrial de estas basuras implica comúnmente el lixiviar con el ácido fuerte, un proceso largo, no-verde, el laboratorio del arroz calienta las cenizas volantes y otros materiales (combinados con negro de carbono para aumentar conductividad) a cerca de 3.000 grados de cent3igrado (5.432 grados de Fahrenheit) en un segundo. El proceso da vuelta a la basura en altamente especie activada de la solubilidad “REE.”

El viaje dijo que tratando las cenizas volantes por la calefacción de destello del julio “rompe el vidrio que embala estos elementos y que convierte los fosfatos de REE a los óxidos metálicos que disuelven mucho más fácilmente.” Los procesos industriales utilizan una concentración molar 15 de ácido nítrico para extraer los materiales; el proceso del arroz utiliza 0,1 concentraciones molares mucho más suave de ácido hidroclórico que rinda aún así más producto.

En los experimentos llevados por el investigador postdoctoral y el autor importante Bing Deng, los investigadores encontraron las cenizas volantes de destello del carbón de la calefacción del julio (CFA) más que la producción la mayor parte de los elementos de tierra rara usando el ácido muy suave comparado a lixiviar el CFA no tratado en ácidos fuertes.

“La estrategia es general para las diversas basuras,” Bing dijo. “Probamos que las producciones de la recuperación de REE fueron mejoradas de las cenizas volantes del carbón, de residuo de la bauxita y de basuras electrónicas por el mismo proceso de la activación.”

La generalidad del proceso lo hace que promete especialmente, Bing dijo, como millones de toneladas de residuo de la bauxita y la basura electrónica también se produce cada año.

“El Ministerio de Energía ha determinado esto es una necesidad crítica que tiene que ser resuelta,” viaje dijo. “Nuestro proceso dice a país que somos no más dependientes en la mina ambientalmente perjudicial o fuentes extranjeras para los elementos de tierra rara.”