Редкие земли ищут, потому что они необходимы для производства многих высокотехнологичных продуктов. Однако их добыча из руд сложна и часто загрязняет окружающую среду. Под руководством Фрейберга Института технологий ресурсов им. Гельмгольца эксперты из области исследований и промышленности в настоящее время проверяют, могут ли так называемые каликсарены использоваться в качестве альтернативных экстракционных агентов в процессах промышленного разделения. Органические макромолекулы, также известные как контейнеры из-за их особой химической структуры, предназначены для упрощения обогащения металлов и значительного сокращения использования технологических химикатов.
Особенно редких элементов, таких как неодим или иттрий, нет. Только мелко распределено. Однако месторождения редки, в которых добыча таких редкоземельных элементов экономически выгодна. Их химические и физические свойства настолько схожи, что их можно отделить только с большими техническими усилиями. Кроме того, редкоземельные месторождения часто содержат радиоактивные элементы, такие как уран или торий, которые должны быть эффективно удалены перед дальнейшей обработкой.
Чтобы упростить обычные процессы разделения редкоземельных элементов, недавно ученые и отраслевые эксперты начали работу над рядом альтернативных экстрагентов на основе каликсаренов. «Преимущество таких контейнерных молекул, которые названы из-за их чашеобразной структуры, заключается в том, что они могут быть точно адаптированы к химическому веществу», - объясняет координатор проекта профессор Кристиан Шарф из Института Гельмгольца Фрайберга по технологии ресурсов в Центре Гельмгольца в Дрездене. Россендорф (HZDR). «Теперь мы хотим выяснить, доказывают ли молекулы себя и на практике». Целью исследования является разработка товарных экстракционных агентов для добывающей промышленности. Помимо HZDR, партнерами по проекту являются TU Bergakademie Freiberg, Лейпцигский университет, BASF SE и строительная компания CMI UVK GmbH.
Команда проекта тестирует молекулы контейнеров при экстракции жидкость-жидкость, одном из наиболее распространенных методов, используемых в настоящее время для отделения и обогащения редкоземельных элементов из водных смешанных растворов. Таким образом, вещества связаны до сих пор с добавлением органического, а также жидкого экстрагента. Из-за низкой селективности обычных антиадгезивов отдельные элементы накапливаются на многих стадиях разделения. С помощью каликсаренов количество стадий разделения, необходимых для экстракции, может быть уменьшено в десять раз для каждого элемента. Таким образом, будет значительно сокращено не только использование технологических химикатов и энергии, но и количество химических отходов.
Проект "SE-FLECX" финансируется Министерством образования и науки Германии (BMBF) с мая 2015 сроком на три года и более одного миллиона евро. «SE-FLECX» является частью приоритета финансирования «r4 - Инновационные технологии для ресурсоэффективности - Исследования для поставки стратегического сырья» в Рамочной программе BMBF «Исследования в области устойчивого развития (FONA)».
Дальнейшая информация:
Профессор Кристиан Шарф | Начальник отдела металлургии и переработки
Институт Гельмгольца Фрайберга по ресурсным технологиям в ГЗДР
Тел .: 0351 260 - 4429 | [электронная почта защищена]
Контактная информация для СМИ:
Тина Шульц | Пресса и связи с общественностью
Институт Гельмгольца Фрайберга по ресурсным технологиям в ГЗДР
Тел .: 0351 260 - 4427 | [электронная почта защищена]
Центр Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR) проводит исследования в области энергетики, здоровья и материи.
• Как эффективно, безопасно и устойчиво использовать энергию и ресурсы?
• Как можно лучше визуализировать, охарактеризовать и эффективно лечить рак?
• Как ведут себя материя и материалы под воздействием сильных полей и в самых маленьких размерах?
HZDR является членом Ассоциации Гельмгольца, крупнейшей научной организации в Германии со времен 2011. Он имеет четыре представительства в Дрездене, Лейпциге, Фрайберге и Гренобле, и в нем работают некоторые сотрудники 1.100, в том числе ученые 500, включая аспирантов 150.
Институт Гельмгольца Фрейберга по ресурсным технологиям (HIF) ставит своей целью разработку инновационных технологий для экономики, чтобы обеспечить более эффективное снабжение и использование минерального и металлосодержащего сырья и переработку его экологически чистым способом. 2011 была основана, принадлежит Гельмгольцу-Центру Дрезден-Россендорф и тесно сотрудничает с ТУ Bergakademie Freiberg.
Источник и дополнительная информация:
https://www.hzdr.de/presse/calixarene
