Новые кислотные обработки дренажа шахты превращает отходы в ценный важных минералов

Новый способ лечить кислотный шахтный водоотлив (ВМД) может помочь превратить проблему загрязнения окружающей среды в важный внутренний источник критических редкоземельных элементов, необходимых для производства техники, начиная от смартфонов до реактивных истребителей, по данным ученых из государств Пенн.

«Отвод кислых шахтных вод является серьезной экологической проблемой в течение многих десятилетий», — отметил М. Резаи, доцент кафедры технологии горного машиностроения в колледже, Земли и минеральных наук в Университете штата Пенсильвания. «Это исследование показывает, что мы можем изменить существующие процессы обработки таким образом, что не только решает экологические проблемы, но в то же время восстанавливает ценными элементами и снижается стоимость лечения.»

Команда ученых из государств Пенн разработан двухэтапный процесс лечения, что позволило им восстановить более высокие концентрации редкоземельных элементов с использованием меньшего количества химических веществ, чем это было возможно ранее, утверждают ученые.

«Этот метод является эффективным, недорогим и экологически чистый метод извлечения этих ценных минералов, которые используются в широком спектре потребительских и промышленных товаров», — сказал Сарма Pisupati, профессор энергетики и минеральных инженерии и директор Центра для важных минералов в Университете штата Пенсильвания.

Редкоземельные элементы-группа из 17 минералов широко используются в передовых технологиях и места США как решающее значение для экономической и национальной безопасности страны. США в настоящее время импортирует почти 100% этих материалов с Китай производит около 85% мирового предложения.

АМД из добыча угля в Аппалачах представляет собой перспективный внутренний источник редкоземельных элементов, потому что оно часто содержит высокие концентрации минералов, потому что на это уже собраны и обработаны из-за экологических проблем, утверждают ученые.

«В настоящее время мы несем затраты только для того чтобы обработать воду, и во многих случаях мы даже не собирая все эти минералы», — сказал Pisupati. «Сейчас мы можем превратить то, что было рассмотрено отходы в ценный ресурс».

AMD происходит когда пирит рок — сульфид железа — раскопали горно взаимодействует с деятельностью воды и воздуха, а затем окисляется, создание серной кислоты. Затем кислота разрушает окружающие породы, в результате токсичных металлов растворяются в воде, утверждают ученые.

Традиционные методы лечения включают сбор драмов в отстойных прудов и добавления химических веществ, чтобы нейтрализовать рН — показатель того, насколько кислые или щелочные вещества. В этом случае растворенные металлы выпадают в осадок или образуют твердые вещества, и выпадают в воду. До 70% редкоземельных элементов могут быть извлечены в качестве осадка, используя этот процесс, а остальные будут освобождены вместе с очищенной воды, по мнению исследователей.

Ученые обнаружили, что они могут извлечь более высокую концентрацию редкоземельных элементов и других критических минералов путем добавления диоксида углерода к АМД, а потом доведя ее до нейтральной рН 7, в створ по экологической реабилитации, в два отдельных этапа.

Используя этот метод, 90% алюминия было восстановлено при рН 5 и 85% редкоземельных элементов были обнаружены при рН 7, установили ученые в химической технологии журнал.

Добавление диоксида углерода в АМД производит химических реакций, приводящих к образованию твердых полезных ископаемых называют carbonites, утверждают ученые. Редкоземельные элементы скрепления с дополнительной carbonites и осадок из воды при более низких значениях рН.

Процесс, называемый минерализации углерода диоксид, это новая технология, используется для удаления излишков углекислого газа из атмосферы. Это исследование представляет в первый раз он был использован, чтобы восстановить большие концентрации редкоземельных элементов от AMD, утверждают ученые.

Восстановление же концентрации редкоземельных элементов от AMD с использованием традиционных методов лечения требует добавления дополнительных химических веществ для повышения показателя pH больше 7. Ученые рассказали, снижая затраты на восстановление, новый способ лечения может сделать отечественный редкоземельных элементов рынка более конкурентоспособными.

«С помощью простого изменения существующих процессов обработки, промышленность могла бы использовать меньше химикатов и получить большую отдачу от АМД отходов», — сказал Резаи. «В этом и есть прелесть данного исследования».

почувствуйте разницу: спонсорские возможности