科学者が石炭飛灰からレアアースを回収する環境に優しい方法を開発
ジョージア工科大学の研究者らは、イオン液体を使用し、有害物質を回避して石炭飛灰から希土類元素を回収する簡単な方法を開発した。 『Environment Science & Technology』誌に掲載された論文の中で、科学者らは、イオン液体は環境に優しく、再利用可能であると考えられていると説明しています。特に、ベタニウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドまたは[Hbet][Tf2N]は、他の金属酸化物よりも希土類酸化物を選択的に溶解します。 科学者らによると、イオン液体は加熱すると水に独特に溶解し、冷却すると 2 相に分離します。これを知った彼らは、石炭飛灰から目的の元素を効率的かつ優先的に抽出できるかどうか、また効果的に洗浄して安全で廃棄物の少ないプロセスを作成できるかどうかをテストする準備を整えました。 そのために、チームは石炭飛灰をアルカリ溶液で前処理し、乾燥させました。次に、水に懸濁した灰を [Hbet][Tf2N] で加熱し、単相を生成しました。冷却すると、溶液が分離した。このイオン液体は新鮮な材料からレアアース元素の 77% 以上を抽出し、貯蔵池で何年も過ごした風化灰からはさらに高い割合 (97%) を回収しました。プロセスの最後の部分は、希酸を使用してイオン液体から希土類元素を除去することでした。 研究者らはまた、浸出ステップ中にベタインを添加すると、抽出される希土類元素の量が増加することも発見した。 回収された元素には、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、ネオジム、ジスプロシウムが含まれていました。 最後に、チームはイオン液体を冷水ですすいで過剰な酸を除去することでイオン液体の再利用可能性をテストし、3回の浸出洗浄サイクルを通じて抽出効率に変化がないことを発見した。 「この廃棄物の少ないアプローチは、不純物が限られたレアアース元素が豊富な溶液を生成し、貯蔵池に保管されている豊富な石炭飛灰から貴重な物質をリサイクルするのに使用できる可能性がある」と科学者らはメディア声明で述べた。 この研究結果は、化石燃料の需要減少に直面して地元産業の再発明を目指すワイオミング州などの石炭産出地域にとっても重要となる可能性がある。
投稿時間: 2022 年 7 月 4 日 