نوآوری در استحصال فلزات نادر خاکی

می متالز - محققان دانشگاه پوردو در ایالات متحده امریکا فناوری جدیدی را توسعه داده‌اند که نویدبخش تغییر در روند استخراج عناصر نادر خاکی است.

به گزارش می متالز، در نوآوری مربوط به استخراج و فرآیندهای خالص‌سازی فلزات نادر خاکی از کروماتوگرافی به کمک لیگاند استفاده می‌شود و نشان داده‌ شده‌ که فلزات نادر خاکی را از خاکستر زغال‌سنگ، آهنرباهای بازیافت شده و سنگ معدن خام به طور ایمن، کارآمد و تقریبا بدون هیچ آسیب زیست‌محیطی خالص‌سازی می‌کنند. این نوآوری مهم است زیرا درحال‌حاضر، بسیاری از شرکت‌ها در سراسر جهان حتی جرات نمی‌کنند که استخراج عناصر نادر خاکی را به علت آسیب‌های محیط‌زیستی ناشی از جداسازی بر پایه اسید و خالص‌سازی این عناصر مطرح کنند.

بازار جهانی فلزات نادر خاکی هر سال نزدیک ۴ میلیارد دلار ارزش‌گذاری شده است، اما ۷۰درصد از تولید در چین متمرکز است.

در مقاله‌ای که در ژورنال گرین کمیستری (Green Chemistry) منتشر شده است، دانشمندان می‌گویند که در این نوآوری مربوط به استخراج و فرآیندهای خالص‌سازی فلزات نادر خاکی از کروماتوگرافی به کمک لیگاند استفاده می‌شود و نشان داده‌ شده‌ که فلزات نادر خاکی را از خاکستر زغال‌سنگ، آهنرباهای بازیافت شده و سنگ معدن خام به‌طور ایمن، کارآمد و تقریبا بدون هیچ آسیب زیست‌محیطی خالص‌سازی می‌کنند. این نوآوری مهم است زیرا درحال‌حاضر، بسیاری از شرکت‌ها در سراسر جهان حتی جرات نمی‌کنند که استخراج عناصر نادر خاکی را به علت آسیب‌های محیط‌زیستی ناشی از جداسازی بر پایه اسید و خالص‌سازی این عناصر مطرح کنند.

حدود ۶۰ درصد فلزات نادر خاکی در آهنرباهایی که در زندگی روزمره همه افراد استفاده می‌شوند، به کار می‌روند. این فلزات در الکترونیک، هواپیما، اتومبیل‌های هیبریدی و حتی آسیاب‌های بادی نیز استفاده می‌شوند.

متخصصان این آزمایشگاه در ایالت متحده که این تحقیق را انجام می‌دهند، گفته‌اند: «ما درحال‌حاضر در امریکا یک منبع عمده خارجی برای این فلزات داریم و اگر عرضه به هر دلیلی محدود شود، برای زندگی افراد ویرانگر خواهد بود. این‌طور نیست که منبع در ایالات متحده موجود نیست، بلکه ما به یک روش بهتر و تمیز‌تری برای فرآوری این فلزات نادر خاکی نیاز داریم.»

روش‌های مرسوم برای تولید عناصر نادر خاکی با خلوص بالا به کارگیری مکانیسم‌های استخراج دو فازی مایع-مایع است که به هزاران واحد میکسر به صورت سری یا موازی نیاز دارد و مقادیر زیادی زباله سمی تولید می‌کند.

این روش جدید، از یک سیستم کروماتوگرافی جایگزینی به کمک لیگاند دو منطقه‌ای با یک تکنیک تقسیم زون جدید استفاده می‌کند که فلزات با خلوص بالای ۹۹درصد و با بازدهی بالای ۹۹درصد تولید می‌کند.

پژوهشگران این فناوری گفته‌اند: «ما همچنان با جدیت در آزمایشگاه کار می‌کنیم تا یاد بگیریم که چگونه سیستم کمکی لیگاند را با بسیاری از تغییرات موجود در ماده منبع سازگار کنیم.»

منبع: روزگار معدن

فلزات نادر خاکی خالص‌سازی فلزات بازار جهانی فلزات