无环境影响分离稀土金属的新技术

这项技术是由美国普渡大学玛克辛·斯宾塞·尼科尔斯化学工程教授Nien-Hwa Linda Wang的实验室开发并获得专利的。该技术已经成功地证明,它可以在不产生传统酸基方法的破坏性环境影响的情况下,以高收率和高纯度分离稀土金属。

这项技术的一部分于3月31日在皇家化学学会出版物上发表绿色化学.访问这里获取文章.这项研究的资金来源包括国防部。

“大约60%的稀土金属用于制造磁铁,几乎每个人的日常生活都需要磁铁。这些金属被用于电子产品、飞机、混合动力汽车,甚至风车。”王说。“我们目前拥有这些金属的一个主要外国来源,如果供应因任何原因受到限制,将对人们的生活造成灾难性影响。这不是因为美国没有这种资源,而是我们需要一种更好、更清洁的方法来处理这些稀土金属。”

据王说,2010年中国减少稀土金属出口配额后,一台风力涡轮机用稀土磁铁的成本从8万美元增加到50万美元。18个月后,中国放松了出口限制,价格回落至低于2010年的水平。

“生产高纯度稀土元素的传统方法采用两相液-液萃取方法,这需要成千上万的混合沉降器串联或并行,并产生大量有毒废物,”王说。“我们使用两区配体辅助置换色谱系统和一种新的区域拆分方法,该方法可以生产高纯度(>99%)的金属,并具有较高的产率(>99%)。”

王的配体辅助方法具有从各种回收来源(如废磁体和矿石来源)中高效、环境友好地净化稀土金属的潜力,并有助于将稀土加工转变为一个循环、可持续的过程。

“我们继续在实验室努力工作,学习如何使配体辅助系统适应我们在源材料中看到的许多变化,并很高兴与潜在合作伙伴合作,评估其源材料的适用性,无论是回收的磁铁和电池、煤灰还是国内开采的矿石。

普渡大学化学工程教授乔·佩克尼(Joe Pekny)表示,王力宏的创新使美国能够以一种重要且可持续的方式重新进入稀土金属市场。

“令人兴奋的是,美国的稀土金属能够满足美国市场和全球其他市场日益增长的需求,并减少我们对外国资源的依赖。”佩克尼说。“琳达的方法取代了一个非常低效的过程,取而代之的是一个对地球友好、安全的提取过程。”

来源:https://www.purdue.edu/

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