科学家开发一种更清洁高效的稀土回收工艺

据外媒报道,迪肯大学和西班牙技术研究与创新中心的科学家们改进了稀土金属的回收过程。负责该电子材料项目的迪肯前沿材料研究所(IFM)研究人员Cristina Pozo-Gonzalo博士介绍,目前提取稀土的方法会产生大量的毒性和放射性废物,因此现在迫切需要开发一种更清洁、更简单的稀土回收方法。

Pozo-Gonzalo博士指导博士研究人员图片

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Pozo-Gonzalo称,由于稀土在电子、光学和磁学方面的广泛应用,自20世纪60年代以来,稀土金属的消耗量逐渐增加。稀土是许多现代技术的关键组成部分,包括电视屏幕、计算机系统等日常应用,风力涡轮机等清洁技术以及混合动力汽车的电池等无处不在。

Pozo-Gonzalo表示,对稀土金属(铈,镨,钕和镧等元素)的需求上升正在给全球供应链带来压力。更令人担忧的是,世界上近85%的稀土主要资源都在中国,而近期中国政府限制稀土出口,影响了稀土供应和价格稳定。“人们越来越担心未来获取这些材料的途径将不可靠,导致它们成为回收和再循环的目标。稀土的主要提取和加工方法也是能量密集型过程,导致过量的有毒和放射性废物产生。我们需要一个真正的替代方案。”

Pozo Gonzalo博士和她的团队在将金属从其寿命终止的产品中分离出来后,使用被称为离子液体(液态盐基系统)的高级电解质,通过电沉积过程从所得溶液中回收稀土金属--使用低电流使金属发生变化并沉积在表面渗出。这种用于回收稀土金属的新方法具有很大的潜力,可以最大限度减少有毒和有害废物的产生。现在,研究人员正致力于实现一种在全世界范围内都能轻松地广泛实施的方法。

Pozo-Gonzalo指出,稀土金属是欧洲委员会、澳大利亚地球科学和美国能源部确定的最重要的原材料之一。由于技术上的困难,目前只有约3%至7%的稀土可以从最终产品中回收,因此从再生材料中有效回收稀土变得越来越重要。“我们的工作解决了稀土金属回收过程中的一个关键知识缺口,是为建立一个清洁和可持续的稀土金属加工路线,并且缓解这些关键元素目前面临的压力迈出的重要一步。”

该项目由迪肯前沿材料研究所研究人员Cristina Pozo-Gonzalo博士、Maria Forsyth教授、Jennifer Pringle副教授和Matthias Hilder博士,以及西班牙技术研究与创新中心研究人员Laura Sanchez-Cupido、Amal Siriwardana和Ainhoa Unzurrunzaga合作完成。他们的研究成果《磷基离子液体中的的水促电沉积钕》现已发表在《物理化学快报》杂志上。

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