稀土金属分离回收新方法：磁场低温结晶

宾夕法尼亚大学的研究人员发现了一种通过结合磁场和降低温度来分离稀土金属混合物的方法，该过程可以使金属离子以不同的速率结晶，可以从镧和镝的50/50混合物中直接获得99.7%的镝。相关研究结果发布在《Angewandte Chemie》国际版上。

稀土是不可再生的战略性储备资源，在资源短缺、成本提高、技术发展以及环保需求日益增大的背景下，稀土回收产业的发展以及对稀土回收技术的研究也愈发重要。

传统分离元素混合物的方法是对其进行化学反应，将混合物放入酸溶液中，然后根据金属的化学性质，有机化合物和各个金属离子以不同的速率缓慢移出酸性相并进入有机相。但是稀土金属之间的的化学性质非常相似，这意味着分离它们需要大量的酸性溶液、时间以及能量的输入，导致传统稀土金属的提取过程，既费时又耗能，还会产生大量的酸废。

宾夕法尼亚大学研究人员通过避免使用酸性溶液，降低稀土萃取的破坏性，尤其是在从电子设备回收稀土的时候。他们发现，每种稀土金属的顺磁性或它们对磁场的吸引力都不同，而磁场与低温相结合会导致金属离子以不同的速率结晶。这种方法可以有效地、有选择性地将铽、镱等重稀土元素与镧、钕等轻金属分离开。

实验结果证明，宾夕法尼亚大学的新方法可以直接从50/50镧和镝混合物中获得99.7%的镝，并且相同方法下，有磁性较没磁性的提取率提高了100%。

这项研究首席研究员埃里克•切尔特尔（Eric Schelter）表示，“如果能够合理设计改善金属分离的方法，对企业来说那将是巨大的优势。我们的立场是使用一种可以应用于新的分离系统以补充现有技术的方法，来解决与化学分离有关的利基应用。”

研究的主要作者罗伯特•希金斯（Robert Higgins）认为，科学家越快找到更有效分离的新方法，就可以越快改善与稀土开采和回收相关的一些地缘政治和气候问题。希金斯目前在研究提高磁场效率的同时，也在研究磁场如何与这些化学溶液相互作用。

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