과학자들은 석탄 비산회에서 REE를 회수하는 환경 친화적인 방법을 개발했습니다.
조지아 공과대학(Georgia Institute of Technology)의 연구원들은 이온성 액체를 사용하고 유해 물질을 피하면서 석탄 비산회에서 희토류 원소를 회수하는 간단한 방법을 개발했습니다. Environmental Science & Technology 저널에 발표된 논문에서 과학자들은 이온성 액체가 환경에 무해하고 재사용이 가능한 것으로 간주된다고 설명합니다. 특히 베타늄 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드 또는 [Hbet][Tf2N]은 다른 금속 산화물보다 희토류 산화물을 선택적으로 용해시킵니다. 과학자들에 따르면, 이온성 액체는 가열되면 독특하게 물에 용해되고 냉각되면 두 상으로 분리됩니다. 이를 알고 그들은 석탄 비산회에서 원하는 요소를 효율적이고 우선적으로 끌어낼 수 있는지, 그리고 효과적으로 청소할 수 있는지 테스트하여 안전하고 폐기물이 거의 발생하지 않는 공정을 만들었습니다. 이를 위해 연구팀은 석탄 비산회를 알칼리성 용액으로 전처리하고 건조시켰다. 그런 다음 [Hbet][Tf2N]을 사용하여 물에 부유하는 재를 가열하여 단일상을 생성했습니다. 냉각되면 용액이 분리되었습니다. 이온성 액체는 신선한 물질에서 희토류 원소를 77% 이상 추출했으며, 저장 연못에 수년간 보관된 풍화재에서는 훨씬 더 높은 비율(97%)을 회수했습니다. 공정의 마지막 부분은 묽은 산을 사용하여 이온성 액체에서 희토류 원소를 제거하는 것이었습니다. 연구진은 또한 침출 단계에서 베타인을 첨가하면 추출되는 희토류 원소의 양이 증가한다는 사실도 발견했습니다. 스칸듐, 이트륨, 란타늄, 세륨, 네오디뮴, 디스프로슘이 회수된 원소들 중 하나였습니다. 마지막으로 연구팀은 과잉 산을 제거하기 위해 찬물로 헹구는 방식으로 이온성 액체의 재사용성을 테스트했고, 세 번의 침출-세정 주기를 통해 추출 효율성에 변화가 없음을 발견했습니다. 과학자들은 언론 성명에서 “이러한 폐기물 저감 접근법은 희토류 원소가 풍부하고 불순물이 적은 용액을 생산하며 저장 연못에 있는 풍부한 석탄 비산회에서 귀중한 물질을 재활용하는 데 사용될 수 있다”고 말했습니다. 이번 연구 결과는 화석 연료 수요 감소에 직면해 지역 산업을 재창조하려는 와이오밍과 같은 석탄 생산 지역에도 중요할 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 7월 4일 