Az okostelefonokhoz használt ritkaföldfémek kivonhatók a szénhulladékból

A szén repülő hamujában lévő ritkaföldelemeket tartalmazó kis üveggömbök mikroszkopikus képe.

Újrahasznosítani a ritka földelemeket a szénégetésből visszamaradó hamuból olcsóbb, könnyebb és környezetbarátabb, mint a bányákból kitermelni azokat.

Ugrásszerűen megnőtt a ritkaföldfémek iránti igény

A ritkaföldfémek, amelyek az okostelefonok és elektromos járművek fontos alapanyagai, a szénhulladékból is kivonhatók, ráadásul jóval olcsóbban a bányászati kitermelésnél - állítja egy nemrég publikált tanulmány.

A ritkaföldfémek többek között az okostelefonok gyátásához is nélkülözhetetlenek Fotó: Mudra László - Origo

A neodímium, az európium, a terbium és más ritkaföldfémek, amikről korábban alig hallottunk, napjainkban a telefonok érintőképernyőiben, az elektromos járművek motorjaiban, a szélturbinákban és más modern technológiákban használt alapanyagok a mágneses és elektromos tulajdonságaik miatt.

A bányászatuk viszont drága és nem hatékony,

mivel már kis mennyiségek kitermeléséhez is igen nagy földterületeket kell felásni.

Az elektromos autók gyártása is elképzelhetetlen a ritkaföldfémek nélkül Forrás: pexels.com

James Tour, a Rice Egyetem kémikusa és kollégái most egy új módszert dolgoztak ki e ritka fémek újrahasznosításához. A technológia lehetővé teszi a ritkaföldfémek kivonását és újrahasznosítását a hamuból és a szénporból, ami nagy mennyiségben képződik a szénerőművek salakanyagaként.

Nemcsak hamuból, hanem a vörös iszapból és az elektronikai hulladékból is kinyerhetők az értékes fémek

Az új technológiai eljárásban a hamut kvarccsövekbe helyezik, és egy másodpercig nagyfeszültségű áramot vezetnek kersztül rajta 1 másodpercig, hogy 3.000 Celsius-fokra hevítsék fel.

Ez a gyors melegítés feltöri a hamuban lévő mikroszkopikus üveggömböket, amelyek ritkaföldfémeket tartalmaznak. A folyamat oxiddá alakítja a fémeket, amik lágy savakkal már könnyebben elválaszthatók.

Minden tonna salak csak körülbelül fél kilogram ritkaföldfémet tartalmaz, de a több évtizedes szénégetésből egész hamuhegyek maradtak fenn, ezért az a mennyiség, amit kivonhatunk, óriási - mondja Tour.

A szén repülő hamujában lévő ritkaföldelemeket tartalmazó kis üveggömbök mikroszkopikus képe. Forrás: https://www.newscientist.com/article/2307608-rare-earth-elements-for-smartphones-can-be-extracted-from-coal-waste/

A kutatók bemutatták, hogy a technológia arra is alkalmas, hogy visszanyerjük a rirkaföldfémeket a vörös iszapból – az alumíniumgyártás alatt keletkezett melléktermékből –, valamint a háztartási elektronikai hulladékokból, miután ez utóbbiakat porrá őrölik.

Az elektronikai hulladék is fontos lehet a ritka földfémek kinyerésében és újrahasznosításában Forrás: AFP/Manjunath Kiran

Az úgynevezett villám melegítési technológia melléktermékként ugyan toxikus nehézfémeket is felszabadít,

de ezek könnyen csapdába ejthetőek és elszeparálhatóak.

A többi hamu, ami megmarad, potenciálisan keverhető a betonnal, így részese lehet az újrahasznosításnak - mondja Tour.

A technológát most az Universal Matter társaság vizsgálja, amely arra törekszik, hogy arányosan fokozza a kereskedelmi mennyiségű ritkaföldelemek kitermelését.

(Forrás: New Scientist)