Forskare utvecklar en miljövänlig metod för att återvinna REE från kolflygaska
Forskare vid Georgia Institute of Technology har utvecklat en enkel metod för att återvinna sällsynta jordartsmetaller från kolflygaska med hjälp av en jonisk vätska och undvika farliga material. I en artikel publicerad i tidskriften Environmental Science & Technology förklarar forskarna att joniska vätskor anses vara miljövänliga och är återanvändbara. En i synnerhet, betainium-bis(trifluorometylsulfonyl)imid eller [Hbet][Tf2N], löser selektivt sällsynta jordartsmetalloxider jämfört med andra metalloxider. Enligt forskarna löser sig den joniska vätskan också unikt i vatten när den värms upp och separeras sedan i två faser när den kyls. Eftersom de visste detta, satte de upp för att testa om det effektivt och preferentiellt skulle dra de önskade elementen ur kolflygaska och om det kunde rengöras effektivt, vilket skapar en process som är säker och genererar lite avfall. För att göra det förbehandlade teamet kolflygaska med en alkalisk lösning och torkade den. Sedan värmde de aska suspenderad i vatten med [Hbet][Tf2N], vilket skapade en enda fas. När de kyldes separerade lösningarna. Den joniska vätskan extraherade mer än 77 % av de sällsynta jordartsmetallerna från färskt material, och den återvann en ännu högre andel (97 %) från väderbiten aska som tillbringat år i en lagringsdamm. Den sista delen av processen var att ta bort sällsynta jordartsmetaller från den joniska vätskan med utspädd syra. Forskarna fann också att tillsats av betain under lakningssteget ökade mängden extraherade sällsynta jordartsmetaller. Skandium, yttrium, lantan, cerium, neodym och dysprosium var bland de återvunna grundämnena. Slutligen testade teamet den joniska vätskans återanvändbarhet genom att skölja den med kallt vatten för att avlägsna överflödig syra, utan att hitta någon förändring i dess extraktionseffektivitet genom tre urlakning-rengöringscykler. "Denna tillvägagångssätt med lågt avfall producerar en lösning rik på sällsynta jordartsmetaller, med begränsade föroreningar, och kan användas för att återvinna värdefulla material från det överflöd av kolflygaska som finns i lagringsdammar," sa forskarna i ett mediauttalande. Resultaten kan också vara avgörande för kolproducerande regioner, som Wyoming, som vill återuppfinna sin lokala industri inför den minskande efterfrågan på fossila bränslen.
Posttid: 2022-04-04 