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Cientistas refinam elementos de terras raras a partir de resíduos de mineração

Cientistas refinam elementos de terras raras a partir de resíduos de mineração

Os cientistas podem ter descoberto uma nova maneira de extrair elementos de terras raras dos resíduos que sobraram das operações de mineração, aumentando as esperanças de que isso poderia fornecer um suprimento estável da valiosa mercadoria.

Elementos de terras raras encontrados em resíduos de mineração

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Idaho (INL), da Rutgers University e do Critical Materials Institute podem ter encontrado uma maneira de extrair elementos de terras raras (REE) de resíduos de mineração, potencialmente fornecendo uma fonte confiável desses valiosos recursos.

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REE são elementos difíceis de obter nos Estados Unidos porque não há fornecimento doméstico, portanto, precisam ser fornecidos fora dos Estados Unidos. Essa classe de metais inclui o neodímio e o disprósio, ambos elementos cruciais na fabricação de muitos produtos eletrônicos de alta tecnologia.

Como não há uma fonte doméstica confiável desses metais, o suprimento desses elementos necessários para a fabricação às vezes está sujeito a interrupções.

No entanto, REEs existem em grandes quantidades em uma substância chamada fosfogesso (PG), um subproduto da produção de ácido fosfórico a partir de rocha fosfática, da qual os EUA têm fontes confiáveis. Somente em 2017, os EUA extraíram cerca de 28 milhões de toneladas do mineral.

Refinando elementos de terras raras a partir de fosfogesso

A fim de testar se REEs podem ser extraídos do PG, eles doparam o PG sintético com seis REEs diferentes - ítrio, cério, neodímio, samário, európio e itérbio - e testaram soluções diferentes para ver se os REEs poderiam ser extraídos.

Eles descobriram que uma solução em particular era promissora. A solução foi uma mistura de ácidos orgânicos produzidos pela bactéria Gluconobacter oxydans (GO), que são amplamente encontrados na natureza, como nas frutas em decomposição.

Os ácidos que GO produz não são os mais eficazes na extração de REEs, o ácido sulfúrico é realmente o mais eficaz, mas os ácidos GO usados, em um processo chamado "biolixiviação", estão muito mais prontamente disponíveis e potencialmente econômicos.

“Com a biolixiviação, estamos usando um ácido orgânico que é menos prejudicial ao meio ambiente”, disse Yoshiko Fujita do INL, co-autor do artigo que descreve a pesquisa que está disponível online e aparecerá em The Journal of Chemical Thermodynamics isso pode.

“Acho que há uma reserva tão vasta lá”, acrescentou David Reed, também do INL e co-autor do artigo. “Em algum momento, a pressão chega e teremos que olhar para o PG como um recurso viável. Se algo acontecer com o fluxo de material REE, essas fontes PG são significativas. ”

Classificado como resíduo industrial, o acesso às pilhas PG é normalmente restrito. Os pesquisadores estimam que pode haver mais de um bilhão de toneladas de PG em depósitos de lixo ao redor dos Estados Unidos e que sua técnica pode produzir 100.000 toneladas de REE anualmente, quase tanto quanto é extraído durante um determinado ano.


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