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美研究人员从磷石膏中提取稀土元素

2019-03-19 08:50:15 来源: 中国新闻网 举报

稀土元素,有工业维生素之称,是手机、计算机等许多高科技设备不可或缺的制造材料。全世界的稀土元素储量并不丰富,且分布不均,长期处于供应短缺状态。而最近,美国研究人员在《化学热力学杂志》线上版发表研究报告称,他们开发出一种从工业废弃物——磷石膏中提取稀土元素的方法,或可缓解稀土元素供应紧张局面。

磷石膏是用磷酸盐矿石生产磷酸产生的废弃物,其中含有大量稀土元素。研究人员估计,全世界每年产生的磷石膏中含有大约10万吨稀土元素,这一数字与全球每年稀土氧化物总产量(12.6万吨)相差无几。尽管全球的磷石膏存量巨大,仅美国的存量就超过10亿吨,但有效利用率却很低。数量巨大的磷石膏废料不仅占用大量土地,还会造成环境污染,如何有效解决磷石膏资源化利用问题成为业界面临的一个难题。

此次,为了测试是否可以从磷石膏中提取稀土元素,美国爱达荷国家实验室、罗格斯大学等机构研究人员组成的研究小组,在磷石膏中掺杂了钇、铈、钕、钐、铕和镱等6种稀土元素,然后研究可用于提取稀土元素的各种方案。他们发现,一种利用氧化葡萄糖杆菌产生的化学混合物回收稀土元素的解决方案,效果十分明显。葡萄糖杆菌是一种常见细菌,能产生葡萄糖酸等有机酸,葡萄糖酸能溶解周围物质中的稀土元素,并通过一种称为“生物浸出”的过程将它们溶解到溶液中,而从溶液中沉淀出的稀土元素经纯化后即可用于工业生产。

研究人员指出,从矿石中提取稀土元素的常规方法会产生有毒物质和酸性污染物,他们的新方法对环境的危害较小,在经济上也可行。而全世界的磷石膏存量巨大,是一种不可忽视的稀土元素来源,从磷石膏中提取稀土元素的新方法若得以工业化推行,则足以有效缓解世界稀土供应短缺问题。

稀土、稀散元素是众多新兴战略性产业的幕后英雄。例如,锂是锂离子动力电池产业的重要原材料,铷、铯在卫星导航产品中不可或缺,铼则在高性能飞机发动机涡轮上一展身手。遗憾的是,这些元素虽拥有重大经济价值,分布却极其不均衡,存在较高供应风险。假如能够利用高科技,从工业废弃物中获得稀土、稀散元素,既实现废物循环利用,保护了生态环境,又获得很棒的经济效益,那真是当之无愧的变废为宝!

何钟秀 本文来源:中国新闻网 责任编辑:何钟秀_001
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