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电子垃圾“变废为宝”新技术:利用植物纤维素提取钕元素
2022-06-15 08:52 来源:全球地质矿产信息网 编辑:矿材网


 在Chemical Engineering Journal期刊最近发表的一篇论文中,宾夕法尼亚州立大学的研究人员详细介绍了一种新的纳米技术,这种技术利用植物纤维素可以从电子废弃物中提取钕元素。纸张、棉花和纸浆中都含有植物纤维素。


 这项新技术工艺与毛状纤维素纳米晶体有关,这种晶体是从纤维素的原纤维中提取出来的纳米晶体颗粒,能够选择性地与钕离子结合,从而将铷离子与铁、钙和钠等其他离子分离开来。这种纳米级晶体颗粒之所以被称为毛状的,是因为晶体的两端附着了纤维素链,而这些纤维素链起着关键性的化学作用。


 为了开发这项新技术,研究人员让纳米颗粒的纤维素层带上了负电荷,这样就能够吸引带正电荷的钕离子,从而使两者结合起来,进而使得颗粒不断聚集成为一些更大的碎片,然后就可以高效地进行回收和再利用。


 本研究的主要作者Amir Sheikhi在一份媒体声明中表示,“这项技术工艺在提取能力、选择性和效率方面都是十分优异的。这种技术能够有选择性地从一些被测试的杂质中提取出钕元素,仅仅在几秒钟内就能够完成分离。目前的稀土元素回收工艺对于环境的要求非常苛刻,因为通常在化学反应中,这些回收工艺需要在高酸性条件下提取稀土元素。”


 另一方面,Sheikhi团队研发的技术工艺是一种环保技术,因为这项技术使用了纤维素,而纤维素是一种廉价且可再生的资源。


 Sheikhi表示,“这种技术的主要试剂是纤维素,因此这是一种可持续的、经济的、环保的解决方案。利用这一工艺技术,与中国等其他大国相比,美国将更具技术竞争优势,实现对稀土元素资源的回收利用,并且能够独立生产。”


 除了电子垃圾外,这项技术还可以从工业废水、矿山尾矿和废弃的永磁体中提取稀土元素(例如铷元素)。Sheikhi表示,“这项技术对于稀土资源回收再利用的重大意义将对多个行业产生战略性和经济效益上的切实影响。如果能够回收更多的钕元素,就能制造更多的电动汽车、混合动力汽车和风力涡轮机,从而减少对环境的影响。”

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