美國開發出從粉煤灰提取稀土工藝

據有關報導，美國佐治亞理工學院研究人員發明了一項簡而易行的工藝，其通過利用離子液體從粉煤灰中提取稀土，並在提取過程中不產生有毒物質。

研究人員將研究成果發表於Environmental Science & Technology中，他們還解釋道，提取所用的離子液體不但環保且可重複利用。值得一提的是，雙三氟甲磺醯亞胺甜菜堿(betainium bisimide )可以選擇性溶解稀土氧化物，避免其他金屬氧化物被溶解影響純度。

研究人員在文章中說道，當離子液體進行加熱後，其具備水溶性，而在冷卻後，又能重新變為兩相，與水不互溶。基於此點原理，他們不斷嘗試試驗從粉煤灰中有效和選擇性地將有用稀土元素從粉煤灰中分離出來，並開發一種安全而且更環保的工藝。

為此，該研究團隊嘗試使用鹼性溶液對粉煤灰進行了預處理並乾燥。然後，加熱含有[Hbet][Tf₂N]水溶液和粉煤灰，形成單相液體，繼而冷卻後溶液又被重新分離成為兩相。

研究發現，離子液體能夠從新鮮粉煤灰中提取超過70%的稀土元素，而在尾礦池中由於堆放多年而風化後的粉煤灰回收率甚至更高(可達到97%)。該工藝的最後一個步驟是用稀酸從離子液體中提取稀土元素。而能夠回收的稀土元素包括鈧、釔、鑭、鈰、釹和鏑。

研究人員發現，在淋濾過程中增加甜菜堿可以提高稀土元素萃取量。最後，該團隊還實驗測試離子液體的回收、重複利用性能，用冷水去除多餘的酸，發現經過三輪淋濾清洗，萃取效率並沒有什麼變化。

“這種低排放的方法產生的溶液，不但富含稀土，而且雜質不多，該方法也可用於從尾礦池中的粉煤灰中回收貴金屬”，科學家在媒體發佈會上表示，“這種方法對於美國產煤地區，比如懷俄明州非常重要。在當前化石燃料需求下降的情況下，他們正在尋求可重新投資的當地產業。”

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