O futuro de minar elementos de terra rara sustentavelmente
2022-02-24
fonte: Mineração AZO
Que são elementos de terra rara e onde são eles encontrados?
Os elementos de terra rara (REEs) compreendem 17 elementos metálicos, compostos de 15 lanthanides na tabela periódica: La, Ce, PR .........
A maioria deles não são tão raros quanto o nome de grupo sugere mas foi nomeado nos 18os e 19os séculos, em comparação com outros elementos mais comuns da ‘terra’ tais como o cal e a magnésia.O cério é o REE o mais comum e mais abundante do que o cobre ou para conduzir.Contudo, em termos geological, REEs é encontrado raramente em depósitos concentrados como emendas de carvão, por exemplo, estão fazendo-as economicamente difíceis minar.São encontrados pelo contrário em quatro tipos raros principais da rocha; carbonatites, que são rochas ígneas incomuns derivadas dos magmas carbonato-ricos, dos ajustes ígneos alcalinos, dos depósitos da argila da íon-absorção, e dos depósitos dos placers do monazite-xenotime-portador.China mina 95% de elementos de terra rara para satisfazer a procura para estilos de vida da Olá!-tecnologia e a energia renováveldesde o final dos anos 90, China dominou a produção de REE, utilizando seus próprios depósitos da argila da íon-absorção, conhecidos como do ‘as argilas Sul da China’.É econômico para China fazer porque os depósitos da argila são simples extrair REEs de usar ácidos fracos.Os elementos de terra rara são usados para todos os tipos de equipamento da olá!-tecnologia, incluindo os computadores, reprodutores de DVD, telefones celulares, iluminação, fibras óticas, câmeras e oradores, e mesmo equipamento militar, tal como os motores de jato, os sistemas de orientação de míssil, os satélites, e a defesa antimíssil.Um objetivo do acordo 2015 do clima de Paris é limitar o aquecimento global abaixo 2 do ˚C, preferivelmente 1,5 ˚C, níveis pré-industriais. Isto tem o aumento da procura para a energia renovável e os carros elétricos, que igualmente exigem REEs se operar.Em 2010, China anunciou que reduziria REE exporta para cumprir sua própria elevação na procura, mas para manter igualmente sua posição dominante para o equipamento de fornecimento da olá!-tecnologia ao resto do mundo.China está igualmente em uma posição econômica forte para controlar a fonte de REEs precisou para energias renováveis tais como os painéis solares, o vento, e as turbinas do poder maré, assim como os veículos elétricos.O adubo que do Phosphogypsum os elementos de terra rara capturam o Phosphogypsumdo projeto é um subproduto do adubo e contém elementos radioativos naturais tais como o urânio e o tório. Por este motivo, é armazenado indefinidamente, com riscos associados de poluir o solo, o ar, e a água.Consequentemente, os pesquisadores em Penn State University, planejaram uma aproximação de vários estágios usando os peptides projetados, cordas curtos dos ácidos aminados que podem exatamente identificar e separar REEs usando uma membrana especialmente desenvolvida.Porque os métodos de separação tradicionais são insuficientes, o projeto aponta planejar técnicas de separação, materiais, e processos novos.O projeto é conduzido pela modelagem computacional, desenvolvida por Rachel Getman, pelo investigador principal e pelo professor adjunto da engenharia química e biomolecular em Clemson, com investigador Christine Duval e Julie Renner, desenvolvendo as moléculas que travarão sobre a REEs específico.Greenlee olhará como se comportam na água e avaliará o impacto ambiental e os potenciais econômicos diferentes sob o projeto variável e situações de funcionamento.O professor Lauren Greenlee do planejamento químico, reivindica aquele: “hoje, umas 200.000 toneladas calculadas de elementos de terra rara são prendidas em desperdício não processado do phosphogypsum em Florida apenas.”A equipe identifica que a recuperação tradicional está associada com as barreiras ambientais e econômicas, por meio de que são recuperados atualmente dos materiais compostos, que exigem a queimadura de combustíveis fósseis e são trabalho-intensivoso projeto novo centrar-se-á sobre a recuperação deles em uma maneira sustentável e pode ser desenrolado em uma escala maior para benefícios ambientais e econômicos.Se o projeto é bem sucedido, poderia igualmente reduzir a dependência dos EUA em China para fornecer elementos de terra rara.O financiamento de projeto do National Science Foundationo projeto de Penn State REE é financiado por uma concessão de quatro anos de $571.658, totalizando $1,7 milhões, e é uma colaboração com a universidade ocidental da reserva do caso e a universidade de Clemson.As maneiras alternativas de recuperar a recuperação dos elementos de terrarara RRE são realizadas tipicamente usando operações em escala reduzida, geralmente pela lixiviação e pela extração solvente.Embora um processo simples, lixiviando exija uma quantidade alta de reagentes químicos perigosos, é assim indesejável comercialmente.A extração solvente é uma técnica eficaz mas não é muito eficiente porque é trabalho-intensiva e demorada.Uma outra maneira comum para que REEs seja recuperado é com agromining, igualmente conhecido como a e-mineração, que envolve o transporte do desperdício eletrônico, tal como computadores, telefones, e a televisão velhos dos vários países a China para a extração de REE.De acordo com o programa de ambiente de UN, sobre 53 milhões de toneladas de lixo eletrônico foram gerados em 2019, com ao redor as matérias primas $57 bilhões que contêm REEs e metais.Embora touted frequentemente como um método sustentável de reciclar materiais, não é sem seu próprio grupo de problemas que ainda precisam de ser superados.Agromining exige muito espaço de armazenamento, plantas de reciclagem, desperdício da operação de descarga após a recuperação de REE, e envolve os custos do transporte, que exigem combustíveis fósseis de queimadura.Penn State University Project tem o potencial superar alguns dos problemas associados com os métodos tradicionais da recuperação de REE se pode satisfazer seus próprios objetivos ambientais e econômicos.
