一种有毒的清洁技术可以从矿石中提取更多的稀土金属

标记的卫星图像显示沙漠环境中的尾矿和保留池。”/>放大/世界上大约一半的稀土元素供应来自这个矿山。 美国国家航空航天局 </figure><p>各种现代技术，包括从耳机到风力涡轮机的各种用途的永磁体，都依赖于稀土元素。尽管这些金属并不是特别稀有，但它们在地壳中的浓度并不高。因此，它们的开采成本高昂，而且往往会造成大量环境破坏，这意味着大部分供应来自少数国家（参见此处的图表），从而使供应面临政治斗争的风险。</p> <p>因此，从现有稀土矿中获得更多收益的潜力显然非常有吸引力。周一发表的一篇文章中描述的方法似乎可以实现这一切：每块矿石的金属含量更高，成本更低，而且对采矿浪费的担忧也少得多。</p> 减少冲洗 <p>许多最好的稀土矿床都位于大自然为我们浓缩了元素的地方。这些往往是由稀土元素将与沉积物反应或相互作用的材料形成的沉积物，从溶液中出来并逐渐增加矿石中的浓度。从这些矿石中提取元素的常用方法基本上是扭转这一过程。富含离子的溶液被泵入矿石，这些离子取代稀土，使它们从矿石中逸出。通常使用的溶液是硫酸铵。</p> <p>生产硫酸铵有其自身的能源和材料成本，并且会将材料留在矿石中，之后可能需要进行环境清理。而且这个过程不是很有选择性；许多其他更便宜的金属，如铝和钙，也来自矿石，必须从所需产品中分离出来。</p> <p>新作品背后的想法是使用电流来简化流程。标准浸出依靠使富含离子的溶液流过矿石来提取稀土元素。但是，一旦这种溶液从矿石中置换了这些元素，它们就会在溶液中再次变成离子。在这种状态下，电流应该将它们传导到相反电荷的电极。从理论上讲，这应该意味着从矿石中提取材料所需的浸出液更少，因此之后的环境问题应该更少。</p> <p>这种类型的电净化已用于净化金属含量高的土壤。但以前从未尝试过这种类型的挖矿。这个想法比研究人员预期的效果更好。</p> 超级高效 <p>基本程序非常简单。稀土矿石样品用通常用于提取金属的相同浸出溶液饱和。此时，不是仅仅添加更多溶液，而是施加电流。随着时间的推移，一些金属已经迁移到负极；在那里收集的数量与矿石的已知含量进行了比较。</p> <p>在第一次分析中，对可以放在实验室工作台上的矿石样本进行了分析，结果令人鼓舞。金属提取效率为 84%，是浸出可达到的两倍多。由于材料被主动推到收集点，因此只需要大约三分之一的时间就可以达到这种净化水平，并且只需要一小部分的浸出液。</p> <p>令人惊讶的是，来自其他金属的污染也是正常体积的三分之一。研究人员弄清楚了这些污染物发生了什么，结果发现它是多种多样的。一些离子，如钾，在溶液中只带一个正电荷，因此它们比具有多个正电荷的稀土元素移动得更慢。水在电极处分裂的事实也有影响。一些金属离子与氧反应形成带负电的离子，这些离子向相反的方向迁移。其他与氢氧根离子反应并沉淀...</h2></div> <div class=   技术   Nov 3, 2022   0   13  Add to Reading List

一种有毒的清洁技术可以从矿石中提取更多的稀土金属
标记的卫星图像显示沙漠环境中的尾矿和保留池。”/>放大/世界上大约一半的稀土元素供应来自这个矿山。 美国国家航空航天局 </figure><p>各种现代技术，包括从耳机到风力涡轮机的各种用途的永磁体，都依赖于稀土元素。尽管这些金属并不是特别稀有，但它们在地壳中的浓度并不高。因此，它们的开采成本高昂，而且往往会造成大量环境破坏，这意味着大部分供应来自少数国家（参见此处的图表），从而使供应面临政治斗争的风险。</p> <p>因此，从现有稀土矿中获得更多收益的潜力显然非常有吸引力。周一发表的一篇文章中描述的方法似乎可以实现这一切：每块矿石的金属含量更高，成本更低，而且对采矿浪费的担忧也少得多。</p> 减少冲洗 <p>许多最好的稀土矿床都位于大自然为我们浓缩了元素的地方。这些往往是由稀土元素将与沉积物反应或相互作用的材料形成的沉积物，从溶液中出来并逐渐增加矿石中的浓度。从这些矿石中提取元素的常用方法基本上是扭转这一过程。富含离子的溶液被泵入矿石，这些离子取代稀土，使它们从矿石中逸出。通常使用的溶液是硫酸铵。</p> <p>生产硫酸铵有其自身的能源和材料成本，并且会将材料留在矿石中，之后可能需要进行环境清理。而且这个过程不是很有选择性；许多其他更便宜的金属，如铝和钙，也来自矿石，必须从所需产品中分离出来。</p> <p>新作品背后的想法是使用电流来简化流程。标准浸出依靠使富含离子的溶液流过矿石来提取稀土元素。但是，一旦这种溶液从矿石中置换了这些元素，它们就会在溶液中再次变成离子。在这种状态下，电流应该将它们传导到相反电荷的电极。从理论上讲，这应该意味着从矿石中提取材料所需的浸出液更少，因此之后的环境问题应该更少。</p> <p>这种类型的电净化已用于净化金属含量高的土壤。但以前从未尝试过这种类型的挖矿。这个想法比研究人员预期的效果更好。</p> 超级高效 <p>基本程序非常简单。稀土矿石样品用通常用于提取金属的相同浸出溶液饱和。此时，不是仅仅添加更多溶液，而是施加电流。随着时间的推移，一些金属已经迁移到负极；在那里收集的数量与矿石的已知含量进行了比较。</p> <p>在第一次分析中，对可以放在实验室工作台上的矿石样本进行了分析，结果令人鼓舞。金属提取效率为 84%，是浸出可达到的两倍多。由于材料被主动推到收集点，因此只需要大约三分之一的时间就可以达到这种净化水平，并且只需要一小部分的浸出液。</p> <p>令人惊讶的是，来自其他金属的污染也是正常体积的三分之一。研究人员弄清楚了这些污染物发生了什么，结果发现它是多种多样的。一些离子，如钾，在溶液中只带一个正电荷，因此它们比具有多个正电荷的稀土元素移动得更慢。水在电极处分裂的事实也有影响。一些金属离子与氧反应形成带负电的离子，这些离子向相反的方向迁移。其他与氢氧根离子反应并沉淀... </div> <div class=

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