稀土金屬分離回收新方法：磁場低溫結晶

賓夕法尼亞大學的研究人員發現了一種通過結合磁場和降低溫度來分離稀土金屬混合物的方法，該過程可以使金屬離子以不同的速率結晶，可以從鑭和鏑的50/50混合物中直接獲得99.7%的鏑。相關研究結果發佈在《Angewandte Chemie》國際版上。

稀土是不可再生的戰略性儲備資源，在資源短缺、成本提高、技術發展以及環保需求日益增大的背景下，稀土回收產業的發展以及對稀土回收技術的研究也愈發重要。

傳統分離元素混合物的方法是對其進行化學反應，將混合物放入酸溶液中，然後根據金屬的化學性質，有機化合物和各個金屬離子以不同的速率緩慢移出酸性相並進入有機相。但是稀土金屬之間的的化學性質非常相似，這意味著分離它們需要大量的酸性溶液、時間以及能量的輸入，導致傳統稀土金屬的提取過程，既費時又耗能，還會產生大量的酸廢。

賓夕法尼亞大學研究人員通過避免使用酸性溶液，降低稀土萃取的破壞性，尤其是在從電子設備回收稀土的時候。他們發現，每種稀土金屬的順磁性或它們對磁場的吸引力都不同，而磁場與低溫相結合會導致金屬離子以不同的速率結晶。這種方法可以有效地、有選擇性地將鋱、鐿等重稀土元素與鑭、釹等輕金屬分離開。

實驗結果證明，賓夕法尼亞大學的新方法可以直接從50/50鑭和鏑混合物中獲得99.7%的鏑，並且相同方法下，有磁性較沒磁性的提取率提高了100%。

這項研究首席研究員埃裡克•切爾特爾（Eric Schelter）表示，“如果能夠合理設計改善金屬分離的方法，對企業來說那將是巨大的優勢。我們的立場是使用一種可以應用於新的分離系統以補充現有技術的方法，來解決與化學分離有關的利基應用。”

研究的主要作者羅伯特•希金斯（Robert Higgins）認為，科學家越快找到更有效分離的新方法，就可以越快改善與稀土開採和回收相關的一些地緣政治和氣候問題。希金斯目前在研究提高磁場效率的同時，也在研究磁場如何與這些化學溶液相互作用。

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