Восстановить редкоземельные элементы из старых люминесцентных ламп
Вольфганг Кемпкенс
Это специальные отходы, выброшенные люминесцентные лампы. Они содержат редкие вторсырья, в том числе желанные редкие земли. Теперь исследователи из TU Freiberg разработали процесс, который восстанавливает это сырье - и это выгодно.
Редкие земли почитают свое имя, по крайней мере, что касается "редких". Их ценность высока и легко поддается влиянию. Китай, 90 процентов Продвигает редкие землиуже пригрозил сократить экспорт. Вы можете найти редкие металлы в дисплеях, люминесцентных лампах, мобильных телефонах, постоянных магнитах, батареях и даже в лаках.
Химики из Technische Universität Bergakademie Freiberg разработали процесс, который позволяет восстанавливать даже самые незначительные количества редкоземельных элементов и другого сырья, такого как ртуть. Важность этого процесса заключается в том, что «мы можем обработать все люминофоры самым простым способом, независимо от их содержания редкоземельных элементов», - сказал профессор Мартин Бертау, директор Института технической химии, который руководил исследованиями. «Мы изолируем металлы в чистом виде друг от друга - без бесчисленных уровней разделения, как в случае классической обработки редкоземельных элементов».
Из нескольких тонн отходов, несколько килограммов ценных материалов
Но это не работает без каких-либо этапов разделения. Внутренние покрытия люминесцентных ламп, которые генерируют свет во время работы, смываются соляной кислотой. В результате получается вид каши, называемый жидким навозом, который помимо желанных редкоземельных элементов иттрий, гадолиний и европий содержит примеси, такие как кальций и барий.
Чтобы отделить последний, суспензию смешивают с серной кислотой. Этот кальций гипс, барий для барита. Сейчас в соляной кислоте растворены только редкие земли. Они отделены диффузионным диализом от кислоты. Эта часть растения состоит из мембраны, которая пропускает только редкие земли. Для других молекул это действует как барьер. Наконец, металлы, которые присутствуют в виде оксидов, отделены друг от друга.
В чем особенность разработки во Фрайберге: исследователи сделали шаг от лаборатории к большему объекту. TU разработал более крупную систему вместе с компанией FNE Entsorgungsdienste Freiberg и компанией NARVA Lichtquellen GmbH & Co. KG. Завод рассчитан на переработку нескольких тонн производственных отходов в год. Добываются редкие земли в килограммовом диапазоне. «Фактически, это один из немногих процессов, которые сделали скачок от лабораторного к промышленному производству и в то же время являются экономичными», - объясняет профессор Бертау.
Первоначально производственные отходы от производителя источников света Narva в центрально-саксонском городе Бранд-Эрбисдорф, которые охватывают весь ассортимент, перерабатываются, от классической люминесцентной лампы до светодиодной лампы. Ценный комитет направляется в FNE Entsorgungsdienste Freiberg и обрабатывается там на новом объекте. Редкие земли, а также металлы, такие как ртуть, извлекаются в чистом виде. Нарва возвращает их в производство после очистки другим поставщиком услуг.
Положительный баланс несмотря на снижение цен
Несмотря на текущее снижение цен на редкие земли, процесс прибыльный. «У нас есть положительный баланс», - говорит Мартин Сейферт, докторант в Бертау и глава департамента подготовки FNE. Например, оксид европия стоит около 600 евро за килограмм. 2012 это было еще хорошо 3000 Euro.
