Kaynak: azo madenciliği

Nadir toprak unsurları nelerdir ve nerede bulunurlar?

Nadir toprak elemanları (Rees) periyodik tabloda 15 lantanitten oluşan 17 metalik eleman içerir:

Lantan

Seryum

Prasodymiyum

Neodimyum

Promethum

Samaryum

Europyum

Gadolinyum

Terbiyum

Disporsiyum

Holmiyum

Erbium

Tülyum

İterbiyum

Ilık

Skandiyum

İtriyum

Bunların çoğu, grup adının önerdiği kadar nadir değildir, ancak 18. ve 19. yüzyıllarda, kireç ve magnezya gibi diğer daha yaygın 'toprak' unsurlarına kıyasla adlandırılmıştır.

Seryum en yaygın REE'dir ve bakır veya kurşundan daha boldur.

Bununla birlikte, jeolojik açıdan, rees, örneğin kömür dikişleri olarak konsantre yataklarda nadiren bulunur, örneğin onları ekonomik olarak zorlaştırır.

Bunun yerine dört ana nadir kaya türünde bulunurlar; Karbonat açısından zengin magmalardan, alkalin magmatik ortamlardan, iyon emilim kil birikintileri ve monazit-xenotime taşıyıcı plasers yataklarından türetilen olağandışı magmatik kayalar olan karbonatitler.

Çin Madenleri Hi-Tech yaşam tarzlarına ve yenilenebilir enerjiye olan talebi karşılamak için nadir toprak unsurlarının% 95'i

1990'ların sonlarından bu yana, Çin, 'Güney Çin Killeri' olarak bilinen kendi iyon absorpsiyon kil yataklarını kullanarak REE üretimine hakim oldu.

Çin'in yapması ekonomiktir çünkü kil yataklarının REE'lerin zayıf asitler kullanmasından çıkarmak kolaydır.

Nadir toprak elemanları, bilgisayarlar, DVD oynatıcılar, cep telefonları, aydınlatma, fiber optik, kameralar ve hoparlörler ve hatta jet motorları, füze rehberlik sistemleri, uydular ve füze karşıtı savunma gibi askeri ekipmanlar gibi her türlü yüksek teknoloji ekipmanı için kullanılır.

2015 Paris İklim Anlaşması'nın bir amacı, küresel ısınmayı 2 ° C'nin altında, tercihen 1.5 ˚C, sanayi öncesi seviyelerle sınırlamaktır. Bu, REE'lerin faaliyet göstermesini gerektiren yenilenebilir enerji ve elektrikli otomobillere olan talebi artırmıştır.

2010 yılında Çin, REE ihracatını kendi talep artışını yerine getirmek için azaltacağını, ancak aynı zamanda dünyanın geri kalanına yüksek teknoloji ekipmanı tedarik etmek için baskın konumunu koruyacağını açıkladı.

Çin ayrıca güneş panelleri, rüzgar ve gelgit güç türbinleri gibi yenilenebilir enerjiler için gerekli olan REE'lerin arzını kontrol etmek için güçlü bir ekonomik konumdadır.

Fosfogipsum gübre nadir toprak elemanları yakalama projesi

Fosfogypsum gübre bir yan ürünüdür ve uranyum ve toryum gibi doğal olarak oluşan radyoaktif elemanlar içerir. Bu nedenle, toprak, hava ve su kirletme riskleri ile süresiz olarak saklanır.

Bu nedenle, Penn State Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, tasarlanmış peptitler, özel olarak geliştirilen bir membran kullanarak REE'leri doğru bir şekilde tanımlayabilen ve ayırabilen kısa amino asit dizeleri kullanarak çok aşamalı bir yaklaşım geliştirdiler.

Geleneksel ayırma yöntemleri yetersiz olduğundan, proje yeni ayırma teknikleri, malzemeler ve süreçler tasarlamayı amaçlamaktadır.

Tasarım, Clemson'daki Baş araştırmacısı ve Başkan ve Biyomoleküler Mühendislik Doçenti Rachel Getman tarafından geliştirilen ve müfettişler Christine Duval ve Julie Renner ile geliştirilen hesaplama modellemesi tarafından yönetiliyor ve belirli REE'lere takılacak molekülleri geliştiriyor.

Greenlee, suda nasıl davrandıklarına bakacak ve değişken tasarım ve çalışma durumları altında çevresel etkiyi ve farklı ekonomik potansiyelleri değerlendirecek.

Kimya Mühendisliği Profesörü Lauren Greenlee, “Bugün, tahmini 200.000 ton nadir toprak elemanı sadece Florida'da işlenmemiş fosfogips atıklarına hapsoluyor.”

Ekip, geleneksel iyileşmenin çevresel ve ekonomik engellerle ilişkili olduğunu belirler, böylece şu anda fosil yakıtların yakılmasını gerektiren ve emek yoğun olan kompozit malzemelerden kurtarılırlar.

Yeni proje, onları sürdürülebilir bir şekilde kurtarmaya odaklanacak ve çevresel ve ekonomik faydalar için daha büyük bir ölçekte sunulabilir.

Proje başarılı olursa, nadir toprak unsurları sağlamak için ABD'nin Çin'e olan bağımlılığını da azaltabilir.

Ulusal Bilim Vakfı Proje Fonu

Penn State REE projesi, toplam 1,7 milyon dolar olan dört yıllık 571.658 dolarlık bir hibe ile finanse ediliyor ve Case Western Reserve Üniversitesi ve Clemson Üniversitesi ile bir işbirliği.

Nadir toprak unsurlarını kurtarmanın alternatif yolları

RRE geri kazanımı tipik olarak genellikle liç ve çözücü ekstraksiyonu ile küçük ölçekli işlemler kullanılarak gerçekleştirilir.

Basit bir işlem olmasına rağmen, liç, yüksek miktarda tehlikeli kimyasal reaktif gerektirir, bu nedenle ticari olarak istenmez.

Solvent ekstraksiyonu etkili bir tekniktir, ancak emek yoğun ve zaman alıcı olduğu için çok verimli değildir.

Rees'in kurtarılması için bir başka yaygın yolu, E-Madenli olarak da bilinen, eski bilgisayarlar, telefonlar ve televizyon gibi çeşitli ülkelerden Çin'e REE çıkarma için Çin'e taşınmasını içeren agrominindir.

BM Çevre Programına göre, 2019'da REE'ler ve metaller içeren yaklaşık 57 milyar dolarlık hammadde ile 53 milyon tondan fazla e-atık üretildi.

Her ne kadar sıklıkla geri dönüşüm malzemelerinin sürdürülebilir bir yöntemi olarak lanse edilmesine rağmen, hala üstesinden gelinmesi gereken kendi problemleri yoktur.

Agromining, çok fazla depolama alanı, geri dönüşüm tesisleri, REE iyileşmesinden sonra depolama alanları atıkları gerektirir ve fosil yakıt yakma gerektiren ulaşım maliyetlerini içerir.

Penn State Üniversitesi projesi, kendi çevre ve ekonomik hedeflerini karşılayabiliyorsa, geleneksel REE kurtarma yöntemleriyle ilgili bazı sorunların üstesinden gelme potansiyeline sahiptir.

---

Gönderme Zamanı: Tem-04-2022