快速加热废弃物提取稀土元素技术

　　快速加热废弃物提取稀土元素技术

　　稀土元素与人们日常生活息息相关，广泛存在于笔记本电脑、太阳能电池板等电子器件中。

　　美国莱斯大学研究人员在ScienceAdvances期刊上发表的最新研究中提出了一种具有广阔应用前景的稀土元素回收替代方案，是一种利用电流从大量有毒废物（粉煤灰）中提取稀土元素的方法。该方法无需添加腐蚀性化学物质，将粉煤灰置于极端高温环境中，就能释放出稀土元素。这种“快速加热技术”同样可从其他废物中提取稀土元素。美国佐治亚理工学院博士、稀土元素环境工程研究员LauraStoy表示：“这是一种极其新颖的稀土元素提取方法。”

　　莱斯大学有机化学家JamesTour表示：“稀土开采被证明是‘一场环境灾难’，考虑到环境危害，美国政府数年前就停止颁发本国稀土矿的开采许可证。在过去数年里，美国能源部一直在资助相关研究项目，寻找从替代资源（如酸性矿山排水和粉煤灰）中提取稀土元素的方法。粉煤灰是一种极具价值的稀土元素原料，因为美国的粉煤灰资源丰富，从中提取稀土元素既能实现粉煤灰的减量化，又能以破坏性较小的方式获取稀土元素。问题的关键是找到一种安全、经济的方法从粉煤灰中提取稀土元素。”

　　LauraStoy解释说：“从粉煤灰中提取稀土元素并非是一项简单的任务。目前，从粉煤灰中提取稀土元素的唯一方法是强化学处理，但该过程本身会产生有毒废物。”

　　JamesTour团队开发了一种方法，通过对粉煤灰粉末进行热处理来减少化学物质的添加。JamesTour解释说：“粉煤灰中的稀土元素被包裹在不易被酸溶解的微小玻璃颗粒中，快速加热会导致玻璃颗粒破裂，从而释放稀土元素。”

　　快速加热技术是JamesTour团队数年前开发的一种生产石墨烯的技术。JamesTour表示：“为了对该技术进行测试，团队成员将粉煤灰与炭黑材料混合以提高其导电性，并将粉末混合物放入两端带有电容器的小管中。电流在1s内将粉煤灰加热至3000℃，使玻璃颗粒破裂。经过热冲击后，稀土元素处于更易被捕获的状态，可以用弱酸处理提取。”

　　研究人员发现，经过热处理，回收的稀土元素产品是未经热处理的2倍。他们还在工业废物赤泥上测试了该技术，得到了类似的结果。该方法经济可行，处理每吨有毒废物产品的电力成本仅12美元。

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