Científicos desenvolven un método respectuoso co medio ambiente para recuperar terras raras das cinzas volantes do carbón
Investigadores do Instituto Tecnolóxico de Xeorxia desenvolveron un método sinxelo para recuperar elementos de terras raras a partir de cinzas volantes de carbón empregando un líquido iónico e evitando materiais perigosos. Nun artigo publicado na revista Environmental Science & Technology, os científicos explican que os líquidos iónicos considéranse inocuos para o medio ambiente e son reutilizables. Un en particular, o bis(trifluorometilsulfonil)imida de betaino ou [Hbet][Tf2N], disolve selectivamente os óxidos de terras raras sobre outros óxidos metálicos. Segundo os científicos, o líquido iónico tamén se disolve de forma única en auga cando se quenta e logo se separa en dúas fases cando se arrefría. Sabendo isto, puxéronse a proba se extraería de forma eficiente e preferente os elementos desexados das cinzas volantes do carbón e se se podería limpar eficazmente, creando un proceso seguro e que xera poucos residuos. Para iso, o equipo pretratou as cinzas volantes de carbón cunha solución alcalina e secounas. Despois, quentaron as cinzas suspendidas en auga con [Hbet][Tf2N], creando unha única fase. Unha vez arrefriadas, as solucións separáronse. O líquido iónico extraeu máis do 77 % dos elementos de terras raras do material fresco e recuperou unha porcentaxe aínda maior (97 %) das cinzas meteorizadas que pasaran anos nun estanque de almacenamento. A última parte do proceso consistiu en separar os elementos de terras raras do líquido iónico con ácido diluído. Os investigadores tamén descubriron que engadir betaína durante a etapa de lixiviación aumentou as cantidades de elementos de terras raras extraídos. Entre os elementos recuperados estaban o escandio, o itrio, o lantano, o cerio, o neodimio e o disprosio. Finalmente, o equipo probou a reutilizabilidade do líquido iónico enxaugándoo con auga fría para eliminar o exceso de ácido, sen atopar ningún cambio na súa eficiencia de extracción tras tres ciclos de lixiviación-limpeza. «Este enfoque de baixo consumo produce unha solución rica en elementos de terras raras, con impurezas limitadas, e podería empregarse para reciclar materiais preciosos da abundancia de cinzas volantes de carbón almacenadas en estanques de almacenamento», dixeron os científicos nun comunicado aos medios. Os achados tamén poderían ser cruciais para as rexións produtoras de carbón, como Wyoming, que buscan reinventar a súa industria local ante a diminución da demanda de combustibles fósiles.
Data de publicación: 04-07-2022 