boarne: AZO Mining

Wat binne seldsume ierde-eleminten en wêr wurde se fûn?

Seldsume ierde-eleminten (REE's) besteane út 17 metalen eleminten, opboud út 15 lanthaniden op it periodyk systeem:

Lanthaan

Cerium

Praseodymium

Neodymium

Promethium

Samarium

Europium

Gadolinium

Terbium

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Skandium

Yttrium

De measten fan harren binne net sa seldsum as de groepsnamme al seit, mar waarden neamd yn 'e 18e en 19e iuw, yn ferliking mei oare, mear foarkommende 'ierde'-eleminten lykas kalk en magnesia.

Cerium is de meast foarkommende REE en mear oerfloedich as koper of lead.

Geologysk sjoen wurde lykwols selden REE's fûn yn konsintrearre ôfsettings, om't koallagen bygelyks se ekonomysk lestich meitsje om te winnen.

Se wurde ynstee fûn yn fjouwer wichtige ûngewoane rotssoarten; karbonatieten, dat binne ûngewoane stollingsgesteenten ôflaat fan karbonaatrike magma's, alkaline stollingsynstellingen, ion-absorberende klaaiôfsettings, en monazite-xenotime-drager placers-ôfsettings.

Sina wint 95% fan seldsume ierde-eleminten om te foldwaan oan 'e fraach nei hege-tech libbensstylen en duorsume enerzjy

Sûnt de lette jierren '90 dominearret Sina de produksje fan REE, mei gebrûk fan har eigen ion-absorberende klaaiôfsettings, bekend as de 'Súd-Sineeske Klaai'.

It is ekonomysk foar Sina om te dwaan, om't de klaaiôfsettings ienfâldich binne om REE's te winnen mei swakke soeren.

Seldsume ierde-eleminten wurde brûkt foar allerlei soarten hege-tech apparatuer, ynklusyf kompjûters, dvd-spilers, mobile tillefoans, ferljochting, glêstried, kamera's en sprekkers, en sels militêre apparatuer, lykas straalmotoren, raketbegeliedingssystemen, satelliten en raketferdigening.

In doel fan it Klimaatakkoart fan Parys fan 2015 is om de opwaarming fan 'e ierde te beheinen ta ûnder de 2 °C, leafst 1,5 °C, pre-yndustriële nivo's. Dit hat de fraach nei duorsume enerzjy en elektryske auto's ferhege, dy't ek REE's nedich binne om te operearjen.

Yn 2010 kundige Sina oan dat it de eksport fan REE soe ferminderje om te foldwaan oan syn eigen tanimmende fraach, mar ek syn dominante posysje foar it leverjen fan hege-tech apparatuer oan 'e rest fan' e wrâld behâlde soe.

Sina is ek yn in sterke ekonomyske posysje om de oanfier fan REE's te kontrolearjen dy't nedich binne foar duorsume enerzjy lykas sinnepanielen, wyn- en tijkrêftturbines, lykas elektryske auto's.

Projekt foar it fêstlizzen fan seldsume ierde-eleminten troch fosfogypsummeststof

Fosfogips is in byprodukt fan dongstof en befettet natuerlik foarkommende radioaktive eleminten lykas uranium en thorium. Dêrom wurdt it foar ûnbepaalde tiid opslein, mei dêrmei ferbûne risiko's fan fersmoarging fan boaiem, loft en wetter.

Dêrom hawwe ûndersikers oan 'e Penn State University in mearfaze-oanpak betocht mei gebrûk fan yngien peptiden, koarte snaren fan aminosoeren dy't REE's sekuer kinne identifisearje en skiede mei in spesjaal ûntwikkele membraan.

Omdat tradisjonele skiedingsmetoaden net genôch binne, is it doel fan it projekt om nije skiedingstechniken, materialen en prosessen te ûntwikkeljen.

It ûntwerp wurdt laat troch komputasjonele modellering, ûntwikkele troch Rachel Getman, haadûndersiker en heechlearaar gemyske en biomolekulêre technyk oan Clemson, mei ûndersikers Christine Duval en Julie Renner, dy't de molekulen ûntwikkelje dy't har oan spesifike REE's hechtsje.

Greenlee sil sjen nei hoe't se har gedrage yn wetter en sil de miljeu-ynfloed en ferskate ekonomyske potinsjes beoardielje ûnder fariabele ûntwerp- en eksploitaasjesituaasjes.

Lauren Greenlee, heechlearaar gemyske technyk, beweart dat: "hjoed de dei wurde allinich al yn Florida nei skatting 200.000 ton seldsume ierde-eleminten fongen yn ûnferwurke fosfogipsafval."

It team identifisearret dat tradisjonele weromwinning ferbûn is mei miljeu- en ekonomyske barriêres, wêrby't se op it stuit weromhelle wurde út gearstalde materialen, dy't it ferbaarnen fan fossile brânstoffen fereaskje en arbeidsyntinsyf binne.

It nije projekt sil him rjochtsje op it weromwinnen dêrfan op in duorsume manier en kin op gruttere skaal útrôle wurde foar miljeu- en ekonomyske foardielen.

As it projekt slagget, kin it ek de ôfhinklikens fan 'e Feriene Steaten fan Sina foar it leverjen fan seldsume ierde-eleminten ferminderje.

Projektfinansiering fan 'e Nasjonale Wittenskipsstifting

It Penn State REE-projekt wurdt finansierd troch in fjouwerjierrige subsydzje fan $571.658, yn totaal $1,7 miljoen, en is in gearwurking mei Case Western Reserve University en Clemson University.

Alternative manieren om seldsume ierde-eleminten te herstellen

RRE-herstel wurdt typysk útfierd mei lytsskalige operaasjes, meastentiids troch útlûking en oplosmiddelekstraksje.

Hoewol in ienfâldich proses, fereasket útlûking in hege hoemannichte gefaarlike gemyske reagentia, dus is it kommersjeel net winsklik.

Oplosmiddelekstraksje is in effektive technyk, mar is net heul effisjint, om't it arbeidsyntinsyf en tiidslinend is.

In oare mienskiplike manier foar it weromwinnen fan REE's is fia agromining, ek wol bekend as e-mining, wêrby't elektroanysk ôffal, lykas âlde kompjûters, tillefoans en televyzjes, út ferskate lannen nei Sina ferfierd wurdt foar REE-winning.

Neffens it UN-miljeuprogramma waard yn 2019 mear as 53 miljoen ton e-ôffal generearre, mei sawat $57 miljard oan grûnstoffen dy't REE's en metalen befetsje.

Hoewol it faak oanpriizge wurdt as in duorsume metoade foar it recyclen fan materialen, is it net sûnder syn eigen set problemen dy't noch oerwûn wurde moatte.

Agromining fereasket in soad opslachromte, recyclingynstallaasjes, stoartplakken nei it weromwinnen fan REE, en bringt transportkosten mei, dy't it ferbaarnen fan fossile brânstoffen fereaskje.

It Penn State University Project hat de potinsje om guon fan 'e problemen te oerwinnen dy't ferbûn binne mei tradisjonele metoaden foar it weromwinnen fan REE as it oan syn eigen miljeu- en ekonomyske doelen kin foldwaan.

---

Pleatsingstiid: 4 july 2022