科學家開發一種更清潔高效的稀土回收工藝

據外媒報導,迪肯大學和西班牙技術研究與創新中心的科學家們改進了稀土金屬的回收過程。負責該電子材料專案的迪肯前沿材料研究所(IFM)研究人員Cristina Pozo-Gonzalo博士介紹,目前提取稀土的方法會產生大量的毒性和放射性廢物,因此現在迫切需要開發一種更清潔、更簡單的稀土回收方法。

Pozo-Gonzalo博士指導博士研究人員圖片

Pozo-Gonzalo稱,由於稀土在電子、光學和磁學方面的廣泛應用,自20世紀60年代以來,稀土金屬的消耗量逐漸增加。稀土是許多現代技術的關鍵組成部分,包括電視螢幕、電腦系統等日常應用,風力渦輪機等清潔技術以及混合動力汽車的電池等無處不在。

Pozo-Gonzalo表示,對稀土金屬(鈰,鐠,釹和鑭等元素)的需求上升正在給全球供應鏈帶來壓力。更令人擔憂的是,世界上近85%的稀土主要資源都在中國,而近期中國政府限制稀土出口,影響了稀土供應和價格穩定。“人們越來越擔心未來獲取這些材料的途徑將不可靠,導致它們成為回收和再迴圈的目標。稀土的主要提取和加工方法也是能量密集型過程,導致過量的有毒和放射性廢物產生。我們需要一個真正的替代方案。”

Pozo Gonzalo博士和她的團隊在將金屬從其壽命終止的產品中分離出來後,使用被稱為離子液體(液態鹽基系統)的高級電解質,通過電沉積過程從所得溶液中回收稀土金屬--使用低電流使金屬發生變化並沉積在表面滲出。這種用於回收稀土金屬的新方法具有很大的潛力,可以最大限度減少有毒和有害廢物的產生。現在,研究人員正致力於實現一種在全世界範圍內都能輕鬆地廣泛實施的方法。

Pozo-Gonzalo指出,稀土金屬是歐洲委員會、澳大利亞地球科學和美國能源部確定的最重要的原材料之一。由於技術上的困難,目前只有約3%至7%的稀土可以從最終產品中回收,因此從再生材料中有效回收稀土變得越來越重要。“我們的工作解決了稀土金屬回收過程中的一個關鍵知識缺口,是為建立一個清潔和可持續的稀土金屬加工路線,並且緩解這些關鍵元素目前面臨的壓力邁出的重要一步。”

該專案由迪肯前沿材料研究所研究人員Cristina Pozo-Gonzalo博士、Maria Forsyth教授、Jennifer Pringle副教授和Matthias Hilder博士,以及西班牙技術研究與創新中心研究人員Laura Sanchez-Cupido、Amal Siriwardana和Ainhoa Unzurrunzaga合作完成。他們的研究成果《磷基離子液體中的的水促電沉積釹》現已發表在《物理化學快報》雜誌上。

 

 

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