由莱斯大学制作
莱斯大学的科学家称，在粉煤灰中发现的微小玻璃球含有稀土元素，可以回收利用，而不是埋在垃圾填埋场
他们的闪焦耳加热工艺已经被用于回收元素
学分:旅行团/莱斯大学 稀土元素很难获得，也很难回收，但一瞬间的直觉让莱斯大学的科学家们找到了一个可能的解决方案
化学家詹姆斯·图尔的莱斯实验室报告说，他们已经成功地从废物中提取出有价值的稀土元素，其产量足以解决制造商的问题，同时提高他们的利润
该实验室的闪焦耳加热工艺于几年前推出，用于从任何固体碳源生产石墨烯，现在已应用于三种稀土元素来源——煤飞灰、铝土矿残渣和电子废物——以回收稀土金属，这些金属具有对现代电子和绿色技术至关重要的磁性和电子特性
研究人员表示，他们的方法对环境更友好，使用更少的能源，并将经常用于回收元素的酸流变成涓涓细流
这项研究发表在科学进展
稀土元素实际上并不稀有
其中之一，铈，比铜更丰富，都比金更丰富
但是这15种镧系元素以及钇和钪分布广泛，很难从开采的材料中提取出来
莱斯大学化学家詹姆斯·图尔和博士后研究员宾登建立了一个闪焦耳加热实验
该实验室已经调整了从煤飞灰、铝土矿残渣和电子废物中提取稀土元素的流程
学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 “美国
S
过去开采稀土元素，但你也会得到很多放射性元素，”图尔说
“不允许你回注水，必须处理掉，这既昂贵又有问题
在美国
S
由于取消了所有的稀土开采，外国矿商将价格提高了十倍
" 他说，所以有足够的动力来回收已经开采的资源
其中大部分被堆积或掩埋在粉煤灰中，粉煤灰是燃煤发电厂的副产品
“我们有堆积如山的资料，”他说
“烧煤的残留物是硅、铝、铁和钙的氧化物，它们在微量元素周围形成玻璃，使它们很难提取
“铝矾土残渣，有时被称为红泥，是铝生产的有毒副产品，而电子垃圾来自过时的设备，如电脑和智能手机
虽然从这些废物中进行工业提取通常需要用强酸进行浸提，这是一个耗时且不环保的过程，但莱斯实验室在一秒钟内将粉煤灰和其他材料(与炭黑结合以增强导电性)加热至约3000摄氏度(5432华氏度)
该过程将废物转化为高度可溶的“活性稀土元素”
" 图尔说，通过快速焦耳加热处理飞灰“打破了包裹这些元素的玻璃，并将稀土磷酸盐转化为更容易溶解的金属氧化物
“工业过程使用15摩尔浓度的硝酸来提取材料；大米加工使用温和得多的0
1摩尔浓度的盐酸，仍能产生更多的产品
在博士后研究员、第一作者Bing Deng领导的实验中，研究人员发现，与在强酸中浸提未经处理的煤飞灰(CFA)相比，使用非常温和的酸进行快速焦耳加热煤飞灰(CFA)使大多数稀土元素的产量增加了一倍多
莱斯大学的科学家将他们的闪焦耳加热工艺应用于煤飞灰和其他有毒废物，以安全提取现代电子和绿色技术所必需的稀土元素
学分:布兰登·马丁/莱斯大学 “这种策略对各种废物都是通用的，”冰说
“我们证明，通过相同的活化过程，从粉煤灰、铝土矿残渣和电子废物中回收稀土元素的产率得到了提高
" 冰说，这种工艺的普遍性使它特别有前途，因为每年还会产生数百万吨铝土矿残渣和电子废物
图尔说:“能源部已经确定这是一个必须解决的关键需求。”
“我们的过程告诉这个国家，我们不再依赖对环境有害的采矿或外国稀土元素来源
" 图尔的实验室在2020年引入了快速焦耳加热，将煤、石油焦和垃圾转化为石墨烯，这是一种单原子厚度的碳形式，这一过程现在正在商业化
此后，该实验室调整了将塑料垃圾转化为石墨烯的过程，并从电子垃圾中提取贵金属
该研究的合著者包括研究生王欣和王哲，校友杜伊宣罗昂，本科生罗伯特卡特和土木与环境工程教授梅森托木森
旅游是最好的选择
T
和W
F
化学讲座教授，计算机科学、材料科学和纳米工程教授
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
