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科學家從煤垃圾中提取稀土元素
2022/2/12 16:51:05
對于人們現在普遍使用的智能手機、平板、電腦、智能穿帶設備、電動汽車、航天飛機等至關重要的各種稀土元素，如今有技術可以從煤炭能源廢棄物中獲得，而不單單依賴于地下開采稀土礦。
因為具有磁性和電子特性，釹、銪、鋱和其他曾經鮮為人知的稀土元素，目前在手機觸摸屏、電動汽車電機、風力渦輪機和其他現代技術中應用廣泛。不過，開采它們卻是昂貴和低效的，因為必須挖掘大片土地才能獲得少量礦產。
美國萊斯大學的JamesTour和同事提出了1種從煤灰中回收此類金屬的方法。煤灰是發電廠燃燒煤炭能源后堆積成山的1種黑色細粉末。
他們開發設計出1種名字叫做“閃光焦耳升溫”的技術，即將煤灰充填到石英加熱管中，并借助大工作電流在1秒左右內將其升溫到三千℃。相關成果發表于2月9日出版的《科學進展》雜志。
這種快速升溫還能將磷酸鹽中的金屬轉化為更容易用弱酸分離的氧化物。
“每噸煤灰只含有大約半公斤的稀土元素，但因為人們有數十年煤炭能源燃燒堆積成山的堆積成山的煤灰，因此可以獲得的稀土元素總量是巨大的。”Tour說。
研究人員還看到，“尾礦”（鋁生產過程中形成的廢棄物）及其被打成粉末的廢棄消費電子產品，也可以以同樣的方式回收稀土元素。
“快速升溫過程會從那些原料中釋放出來有毒釋放出來，但后面一種很容易被捕獲。”Tour說，“剩下的灰燼可以與混凝土混合，以便回收利用。”
目前，這項技術已被授權給一家名字叫做UniversalMatter的企業，該企業將想方設法擴張生產規模并獲得具有經濟收益的稀土元素。
在化學元素周期表中，有17種元素被稱為稀土元素，簡稱稀土。稀土可分為輕稀土和重稀土。稀土元素主要從獨居石、氟碳、淋積礦等稀土礦中獲得，其中氟碳、獨居石含量高；淋積礦重稀土含量較高。
在稀土元素中，迪斯科等重稀土元素具有最大的市場價值。只有中國才能供應。美國及其盟國仍處于尋找重稀土礦的階段，短期內不太可能擺脫中國的重稀土。
【來源：網絡】
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