Hiện nay có 17 kim loại đất hiếm được sử dụng phổ biếnkhoe hàng, tất cả đều tồn tại ở dạng hợp chất trong quặng tự nhiên. Do tính chất hóa học của chúng rất giống nhau và phân bố ở dạng tạp chất dạng vết nên việc tách, tách rất khó khăn và cần khối lượng lớn. lượng năng lượng và hóa chất để hoàn thành.
Trong một thời gian dài, hầu hết các quốc gia đều dựa vào việc nhập khẩu kim loại đất hiếm đã qua chế biến hoặc tinh chế ở Trung Quốc. Tuy nhiên, khi ĐCSTQ sử dụng đất hiếm làm phương tiện để đe dọa các quốc gia khác, các quốc gia đang tìm cách tái chế đất hiếm hoặc tìm các địa điểm khai thác đất hiếm khác để đối phó với sự đe dọa từ ĐCSTQ.
Ngoài ra, tỷ lệ thu hồi của nhiều nguyên tố đất hiếm trước đây chỉ dưới 1%. Ví dụ, đất hiếm europium (Eu) được sử dụng trong chất lân quang của đèn huỳnh quang và chất lân quang trong màn hình phẳng. Tuy nhiên, khi những vật liệu này dần bị loại bỏ, giá thị trường của chúng giảm xuống, khiến việc tái chế chúng trở nên không kinh tế. Tuy nhiên, hàm lượng kim loại đất hiếm trong chất thải này cao hơn khoảng 17 lần so với quặng tự nhiên và có thể gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, việc phát triển một phương pháp có thể tách europium một cách hiệu quả là rất quan trọng.
Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ tại Zurich (ETH Zürich) sử dụng các enzyme đặc biệt để chiết xuất đất hiếm "europium" từ bóng đèn thải bỏ. Lượng tinh chế và lợi ích kinh tế cao hơn nhiều so với các phương pháp hiện có như chiết xuất dung môi và trao đổi ion. Đồng thời, chất thải đèn huỳnh quang cũng có thể được tái chế một cách hiệu quả.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang cố gắng mở rộng phương pháp của mình sang các kim loại đất hiếm khác. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 6 năm nay và được ít nhất 25 phương tiện truyền thông liên quan đến khoa học công nghệ và năng lượng đưa tin.
Mấu chốt của công nghệ này là thêm bốn nguyên tử lưu huỳnh vào các kim loại vonfram (W), molypden (Mo), vanadi (V) và rhenium (Re) để tạo thành "muối tứ bội" và sử dụng các đặc tính oxi hóa khử độc đáo của nó. chuyển các electron bên trong của kim loại đất hiếm khác để đạt được tính chất oxi hóa khử.
Việc sử dụng muối tetrathiometal được lấy cảm hứng từ thế giới protein. Chất này được phát hiện là vị trí liên kết với kim loại trong các enzyme tự nhiên và được sử dụng như một hoạt chất chống ung thư và rối loạn chuyển hóa đồng.
Đầu tiênkhoe hàng, các nhà nghiên cứu đã chiết xuất phốt pho bên trong đèn huỳnh quang đã bỏ đi và sấy khô trong chân không ở nhiệt độ 200°C để thu được bột màu xám nhạt. Sau thử nghiệm của họ, loại bột này chứa 0,93% trọng lượng europium và 12,6% trọng lượng yttrium.
Sau đó, họ cho dung dịch chứa "anion tetrathiotungstate" (WS42−), ion europium hóa trị ba (với 3 electron) và yttrium trioxide (YOX) cùng nhau để tiến hành thí nghiệm và quan sát phản ứng để xác nhận xem mục đích tái chế có đạt được hay không .
Trong quá trình, dung dịch màu vàng sáng ban đầu chứa các ion europium hóa trị ba và các ion yttrium đã phản ứng với các anion tetrathiotungstate và chuyển sang màu đỏ đậm sau khi kích thích bên ngoài đơn giản và nhẹ (chẳng hạn như ánh sáng xung quanh hoặc sưởi ấm nhẹ). trầm tích màu nâu vàng bên dưới.
Sau khi các ion europium hóa trị ba trải qua quá trình oxy hóa và khử, chúng tạo thành các ion europium hóa trị hai (có 2 electron) và nước. Bản thân các ion europium hóa trị hai không hòa tan trong tự nhiên nên chúng kết tủa thành kết tủa màu nâu vàng và lớp trên là. Nó là một chất lỏng màu đỏ đậm chứa các ion yttri hóa trị ba.
Sau đó, họ tách chất rắn bằng cách ly tâm và làm khô dịch lọc màu đỏ và chất rắn để thu được bột yttrium màu đỏ tươi (chứa một phần yttrium và bột europium màu nâu vàng).
Lần này, việc tái chế kim loại europium đã được thực hiện một cách hiệu quả. Trong quá trình này, có thể thu được kim loại europium và yttrium có độ tinh khiết cao mà không cần xử lý chất thải và chiết xuất phức tạp, đồng thời hiệu suất tái chế cao tới 99%. Kết quả là thú vị cho các nhà nghiên cứu.
数百年来日本把和纸用于书籍装订、艺术、家具和建筑上，甚至神道祭司和佛像的法衣和仪式物品也会采用，人们还能在一些折纸、书法和浮世绘等传统艺术上看到它的身影。
锌有含量丰富、成本低、毒性低、理论电容量高（820mAh/g）和回收率高等优点，再加上其氧化还原电位较低，使可充电锌电池（ZnB）可以在不易燃的水性电解质中工作，引起了人们的关注。
NGC 2005距离大麦哲伦星系的中心约750光年。大麦哲伦星系是银河系最大的卫星星系，它本身距离地球约162,000光年。
但是，“鉴于自2018年以来高管薪酬与股东回报紧密结合，以及董事会声称的向首席执行官提供的激励价值相关好处保留了原始交易”，先锋在特斯拉周四的年会上投了批准票。
Giáo sư Victor Mougel từ Phòng thí nghiệm Hóa vô cơ của ETH Zurich nói với phòng họp báo của trường: “Kim loại đất hiếm hiếm khi được tái chế ở Châu Âu. Điều này khiến chúng tôi rất cần những cách bền vững và đơn giản để phân tách và tái chế những vật liệu chiến lược này”.
"Trong tương lai, các ống đèn thải ban đầu được vận chuyển từ Thụy Sĩ ra nước ngoài có thể được tái chế theo cách này để đạt được mục đích khai thác đô thị và giảm sự phụ thuộc của Thụy Sĩ vào nhập khẩu."
Marie Perrin, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh tiến sĩ, cho biết: “Các phương pháp tách hóa học hiện tại dựa trên hàng trăm bước chiết xuất nhưng không hiệu quả, khiến việc thu hồi europium lần này trở nên rất khó khăn. thu được europium với số lượng cao hơn ít nhất 50 lần so với các phương pháp phân lập trước đó chỉ trong vài bước đơn giản."
Giáo sư Mugel nói thêm: "Phương pháp tái chế hiện tại của chúng tôi thân thiện với môi trường và hiệu quả hơn tất cả các phương pháp truyền thống để tách kim loại đất hiếm từ quặng."
Các nhà nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ của họ và thành lập một công ty khởi nghiệp mới để thương mại hóa trong tương lai. Ngoài ra, họ hiện đang nghiên cứu điều chỉnh quy trình tách kim loại đất hiếm để sử dụng nó trên neodymium, dysprosium hoặc các kim loại đất hiếm khác trong nam châm. ◇
Biên tập viên: Lian Shuhua#khoe hàng
Phá vỡ sự kiểm soát của ĐCSTQ đối với đất hiếm, Brazil gia nhập phe phương Tây Chuỗi cung ứng đất hiếm phương Tây ra mắt hoàn chỉnh, hiểu rõ trong một bài viết Không còn hiếm nữa? Giá đất hiếm sụt giảm do Trung Quốc sản xuất quá mức