美国发明从粉煤灰提取稀土的工艺

据有关报道，美国佐治亚理工学院研究人员发明了一项简而易行的工艺，其通过利用离子液体从粉煤灰中提取稀土，并在提取过程中不产生有毒物质。

研究人员将研究成果发表于Environmental Science & Technology中，他们还解释道，提取所用的离子液体不但环保且可重复利用。值得一提的是，双三氟甲磺酰亚胺甜菜碱(betainium bisimide )可以选择性溶解稀土氧化物，避免其他金属氧化物被溶解影响纯度。

研究人员在文章中说道，当离子液体进行加热后，其具备水溶性，而在冷却后，又能重新变为两相，与水不互溶。基于此点原理，他们不断尝试试验从粉煤灰中有效和选择性地将有用稀土元素从粉煤灰中分离出来，并开发一种安全而且更环保的工艺。

为此，该研究团队尝试使用碱性溶液对粉煤灰进行了预处理并干燥。然后，加热含有[Hbet][Tf₂N]水溶液和粉煤灰，形成单相液体，继而冷却后溶液又被重新分离成为两相。

研究发现，离子液体能够从新鲜粉煤灰中提取超过70%的稀土元素，而在尾矿池中由于堆放多年而风化后的粉煤灰回收率甚至更高(可达到97%)。该工艺的最后一个步骤是用稀酸从离子液体中提取稀土元素。而能够回收的稀土元素包括钪、钇、镧、铈、钕和镝。

研究人员发现，在淋滤过程中增加甜菜碱可以提高稀土元素萃取量。最后，该团队还实验测试离子液体的回收、重复利用性能，用冷水去除多余的酸，发现经过三轮淋滤清洗，萃取效率并没有什么变化。

“这种低排放的方法产生的溶液，不但富含稀土，而且杂质不多，该方法也可用于从尾矿池中的粉煤灰中回收贵金属”，科学家在媒体发布会上表示，“这种方法对于美国产煤地区，比如怀俄明州非常重要。在当前化石燃料需求下降的情况下，他们正在寻求可重新投资的当地产业。”

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