稀土元素素有“工业的维生素”之称,具有无法取代的优异磁、光、电性能,广泛应用于冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域。各国都在想办法找到并囤积更多的稀土资源。
日前,美国新不伦瑞克罗格斯大学的研究人员研究确定:磷矿废料可能是稀土元素的一个潜在的新来源。
研究人员指出,从磷石膏中回收是一个潜在的解决方案。美国在2017年开采了大约2800万吨磷矿。稀土元素在磷矿中的含量一般不超过0.1%,但全球每年会消耗2.5亿吨磷矿,剩下的磷石膏废弃物中每年约有10万吨稀土元素。
常规提取方法会产生数百万吨有毒和酸性污染物,给环境带来巨大伤害。不过该研究小组利用矿物和有机酸,包括一种生物酸混合物,从合成磷石膏中提取了六种稀土元素钇、铈、钕、钐、铕和镱。这种由葡萄糖酸组成的生物酸混合物是由爱达荷州国家实验室的David Reed领导的科学家通过在葡萄糖上培养葡萄糖葡萄糖杆菌生产的。
最初,他们对实验室生产的磷石膏进行了评估。新泽西州的研究人员和劳伦斯利弗莫尔国家实验室也参与了这项研究。结果表明,在pH(2.1)或酸度相同的条件下,生物酸提取稀土元素的效果优于纯葡萄糖酸。
但这只是初步的研究,工业级的磷石膏废料比人工合成的磷石膏废料成分更为复杂,研究人员们希望通过进一步研究,尽快研发出提取技术,让废料发挥更大的作用。
采编:邱丹丹
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