由桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Laboratories)領(lǐng)導(dǎo)的新研究發(fā)現(xiàn),檸檬酸,一種無害的食品級(jí)溶劑,可以用來從煤灰中提取非常搶手的稀土金屬。
在一份媒體簡報(bào)中,該發(fā)現(xiàn)背后的團(tuán)隊(duì)描述了一種新的工藝,包括使用超臨界二氧化碳溶劑和檸檬酸作為稀土的載體,使它們與宿主材料煤灰分離。
在一個(gè)受控環(huán)境中,該小組發(fā)現(xiàn),在不到一天的時(shí)間里,在70攝氏度和1100磅/平方英寸的壓力下(約為普通大氣壓力的70倍),該方法提取了煤炭廢料樣本中42%的稀土。
“這項(xiàng)技術(shù)不僅以對(duì)環(huán)境無害的方式回收稀土金屬,而且通過減少遍布美國的煤炭廢料的毒性,實(shí)際上會(huì)改善環(huán)境,”桑迪亞公司該項(xiàng)目的首席研究員徐廣平在一份媒體新聞稿中說。
桑迪亞技術(shù)可用于從煤灰中提取稀土元素和其他關(guān)鍵金屬。它還可以用作煤炭清洗劑,以去除有毒物質(zhì)和硫磺。
Guangping指出,采礦業(yè)中最常見的作為化學(xué)分離劑的酸 - 硝酸、硫酸或磷酸也能夠從煤灰中提取稀土,但會(huì)產(chǎn)生大量的酸性廢物,從而造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。
他說:“從煤灰中無害地提取稀土金屬,不僅為計(jì)算機(jī)芯片、智能手機(jī)和其他高科技產(chǎn)品,包括戰(zhàn)斗機(jī)和潛艇--提供了全國性的重要材料來源,而且使煤灰更清潔,毒性更小,能夠直接作為混凝土填料或農(nóng)業(yè)表土重新使用。”
在Guangping看來,該方法如果被廣泛采用,可以將煤灰從一個(gè)環(huán)境棄兒變成一個(gè)商業(yè)上可行的產(chǎn)品。
這位地質(zhì)學(xué)家和地球化學(xué)博士援引2016年發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志上的一篇論文說,在美國,每年大約產(chǎn)生1.15億公噸的煤炭燃燒產(chǎn)物,這個(gè)總數(shù)包括4500萬噸粉煤灰。這意味著,如果公司決定采用桑迪亞公司正在申請(qǐng)專利的工藝,他們將不會(huì)缺乏必要的原始投入。
Guangping說:“從理論上講,一家美國公司可以用檸檬酸來開采煤炭和煤炭副產(chǎn)品,以獲得稀土,并與中國的采礦業(yè)競爭。”
《外交政策》公布的數(shù)據(jù)顯示,中國生產(chǎn)或控制著全球70%以上的稀土礦,它將80%以上的稀土提煉成混合氧化物,將90%以上的稀土分離成單個(gè)元素。在廣平看來,鑒于這種狀況,“擁有備用的稀土金屬來源,以避免受外國供應(yīng)的擺布,可能是合理的。”