Ученые нашли эффективный способ извлечения редкоземельных элементов из кислой шахтной воды.
Исследователи из Университета Пенсильвании разработали двухэтапный процесс очистки кислого дренажа шахт, который позволил им извлекать более высокие концентрации редкоземельных элементов с меньшим количеством химикатов, чем раньше.
В статье, опубликованной в журнале Chemical Engineering Journal, ученые говорят, что АМД из угольной промышленности в Аппалачских горах является многообещающим местным источником WEEE, поскольку он часто содержит высокие концентрации минералов и из-за экологических проблем уже содержит собирается и лечится.
Этот остаток образуется, когда пиритная порода - сульфид железа - выделяется во время горных работ, взаимодействует с водой и воздухом, а затем окисляется, образуя серную кислоту. Затем кислота разрушает окружающую породу, в результате чего токсичные металлы растворяются в воде.
Традиционные методы лечения включают улавливание AMD в прудах и добавление химикатов для нейтрализации pH. Это заставляет растворенные металлы оседать из воды и оседать. С помощью этого процесса можно извлечь до 70% редкоземельных элементов в виде осадка, а остальное вымывается вместе с очищенной водой.
Ведущий автор исследования Бехзад Вазири Хассас и его коллеги обнаружили, что они могут извлекать более высокую концентрацию редкоземельных элементов и других важных минералов, добавляя углекислый газ к AMD, а затем доводя его до нейтрального pH 7. , цель экологической реабилитации.
Он работает таким образом, что CO2 вызывает химические реакции, которые приводят к образованию твердых минералов, карбонатов. Редкоземельные элементы соединяются с дополнительными карбонатами и осаждаются при более низких значениях pH воды и образуют твердые минералы.
В своей статье исследователи сообщают, что с помощью этого метода 90% алюминия было извлечено при pH 5 и 85% редкоземельных элементов при pH 7.
По их мнению, восстановление той же концентрации редкоземельных элементов из AMD с использованием традиционных методов обработки потребует добавления дополнительных химикатов для повышения pH выше 7. Следовательно, они считают, что новый метод обработки может сделать внутренний рынок редкоземельных элементов более конкурентоспособным за счет снижения затрат на восстановление.
«С помощью простой модификации существующего процесса обработки промышленность могла бы использовать меньше химикатов и получать большую отдачу от отходов AMD», - сказал Мохаммад Резаи, один из авторов исследования, в заявлении для СМИ.
ISE - август 2020 г.
