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科學(xué)家從煤垃圾中提取稀土元素
2022/2/12 16:51:05
對于人們現(xiàn)在普遍使用的智能手機(jī)、平板、電腦、智能穿帶設(shè)備、電動(dòng)汽車、航天飛機(jī)等至關(guān)重要的各種稀土元素，如今有技術(shù)可以從煤炭能源廢棄物中獲得，而不單單依賴于地下開采稀土礦。
因?yàn)榫哂写判院碗娮犹匦?，釹、銪、鋱和其他曾經(jīng)鮮為人知的稀土元素，目前在手機(jī)觸摸屏、電動(dòng)汽車電機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)和其他現(xiàn)代技術(shù)中應(yīng)用廣泛。不過，開采它們卻是昂貴和低效的，因?yàn)楸仨毻诰虼笃恋夭拍塬@得少量礦產(chǎn)。
美國萊斯大學(xué)的JamesTour和同事提出了1種從煤灰中回收此類金屬的方法。煤灰是發(fā)電廠燃燒煤炭能源后堆積成山的1種黑色細(xì)粉末。
他們開發(fā)設(shè)計(jì)出1種名字叫做“閃光焦耳升溫”的技術(shù)，即將煤灰充填到石英加熱管中，并借助大工作電流在1秒左右內(nèi)將其升溫到三千℃。相關(guān)成果發(fā)表于2月9日出版的《科學(xué)進(jìn)展》雜志。
這種快速升溫還能將磷酸鹽中的金屬轉(zhuǎn)化為更容易用弱酸分離的氧化物。
“每噸煤灰只含有大約半公斤的稀土元素，但因?yàn)槿藗冇袛?shù)十年煤炭能源燃燒堆積成山的堆積成山的煤灰，因此可以獲得的稀土元素總量是巨大的?！盩our說。
研究人員還看到，“尾礦”（鋁生產(chǎn)過程中形成的廢棄物）及其被打成粉末的廢棄消費(fèi)電子產(chǎn)品，也可以以同樣的方式回收稀土元素。
“快速升溫過程會從那些原料中釋放出來有毒釋放出來，但后面一種很容易被捕獲。”Tour說，“剩下的灰燼可以與混凝土混合，以便回收利用?！?br />
目前，這項(xiàng)技術(shù)已被授權(quán)給一家名字叫做UniversalMatter的企業(yè)，該企業(yè)將想方設(shè)法擴(kuò)張生產(chǎn)規(guī)模并獲得具有經(jīng)濟(jì)收益的稀土元素。
在化學(xué)元素周期表中，有17種元素被稱為稀土元素，簡稱稀土。稀土可分為輕稀土和重稀土。稀土元素主要從獨(dú)居石、氟碳、淋積礦等稀土礦中獲得，其中氟碳、獨(dú)居石含量高；淋積礦重稀土含量較高。
在稀土元素中，迪斯科等重稀土元素具有最大的市場價(jià)值。只有中國才能供應(yīng)。美國及其盟國仍處于尋找重稀土礦的階段，短期內(nèi)不太可能擺脫中國的重稀土。
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