burimi: AZO Mining

Çfarë janë Elementet e Rralla të Tokës dhe Ku Gjenden?

Elementet e rralla të tokës (REE) përbëhen nga 17 elementë metalikë, të përbërë nga 15 lantanide në tabelën periodike:

Lanthanum

Cerium

Praseodimi

Neodimi

Promethium

Samariumi

Europium

Gadolinium

Terbium

Disprosium

Holmium

Erbium

Tuliumi

Iterbium

Utetium

Skandium

Itrium

Shumica e tyre nuk janë aq të rralla sa sugjeron emri i grupit, por u emëruan në shekujt 18 dhe 19, në krahasim me elementë të tjerë më të zakonshëm 'tokësorë' si gëlqerja dhe magnezia.

Ceriumi është REE më i zakonshëm dhe më i bollshëm se bakri ose plumbi.

Megjithatë, në terma gjeologjik, REE-të rrallë gjenden në depozita të përqendruara, pasi shtresat e qymyrit, për shembull, po i bëjnë ato të vështira për t’u nxjerrë ekonomikisht.

Ato gjenden në katër lloje kryesore të pazakonta shkëmbinjsh; karbonatitet, të cilat janë shkëmbinj magmatikë të pazakontë që rrjedhin nga magmat e pasura me karbonat, mjediset magmatike alkaline, depozitat e argjilës që thithin jonet dhe depozitat e pllakave që mbajnë monazitë-ksenotimë.

Kina nxjerr 95% të elementëve të rrallë të tokës për të përmbushur kërkesën për stile jetese me teknologji të lartë dhe energji të rinovueshme

Që nga fundi i viteve 1990, Kina ka dominuar prodhimin e REE-ve, duke përdorur depozitat e veta të argjilës që thithin jonet, të njohura si 'Argjilat e Kinës Jugore'.

Është ekonomike për Kinën ta bëjë këtë, sepse depozitat e argjilës janë të lehta për t'u nxjerrë REE duke përdorur acide të dobëta.

Elementet e rralla të tokës përdoren për të gjitha llojet e pajisjeve të teknologjisë së lartë, duke përfshirë kompjuterët, DVD player-ët, telefonat celularë, ndriçimin, fibrat optike, kamerat dhe altoparlantët, madje edhe pajisjet ushtarake, siç janë motorët reaktivë, sistemet e drejtimit të raketave, satelitët dhe mbrojtja antiraketë.

Një objektiv i Marrëveshjes së Parisit për Klimën të vitit 2015 është të kufizojë ngrohjen globale nën 2˚C, mundësisht 1.5˚C, nivele para-industriale. Kjo ka rritur kërkesën për energji të rinovueshme dhe makina elektrike, të cilat gjithashtu kërkojnë energji të rinovueshme që të funksionojnë.

Në vitin 2010, Kina njoftoi se do të zvogëlonte eksportet e REE për të përmbushur rritjen e kërkesës së saj, por gjithashtu për të ruajtur pozicionin e saj dominues për furnizimin e pajisjeve të teknologjisë së lartë për pjesën tjetër të botës.

Kina është gjithashtu në një pozicion të fortë ekonomik për të kontrolluar furnizimin me REE të nevojshme për energjitë e rinovueshme, siç janë panelet diellore, turbinat e energjisë së erës dhe të baticës, si dhe automjetet elektrike.

Projekti i Kapjes së Elementeve të Rralla të Tokës me Pleh Fosfogips

Fosfogipsi është një nënprodukt i plehrave dhe përmban elementë radioaktivë që gjenden natyrshëm, siç janë uraniumi dhe toriumi. Për këtë arsye, ai ruhet për një kohë të pacaktuar, duke shoqëruar rreziqet e ndotjes së tokës, ajrit dhe ujit.

Prandaj, studiuesit në Universitetin Shtetëror të Pennsylvania-s kanë hartuar një qasje shumëfazore duke përdorur peptide të projektuara, vargje të shkurtra aminoacidesh që mund të identifikojnë dhe ndajnë me saktësi REE-të duke përdorur një membranë të zhvilluar posaçërisht.

Meqenëse metodat tradicionale të ndarjes janë të pamjaftueshme, projekti synon të hartojë teknika, materiale dhe procese të reja ndarjeje.

Dizajni udhëhiqet nga modelimi kompjuterik, i zhvilluar nga Rachel Getman, hulumtuese kryesore dhe profesoreshë e asociuar e inxhinierisë kimike dhe biomolekulare në Clemson, me hulumtueset Christine Duval dhe Julie Renner, të cilat zhvillojnë molekulat që do të lidhen me REE specifike.

Greenlee do të shqyrtojë se si sillen ato në ujë dhe do të vlerësojë ndikimin mjedisor dhe potencialet e ndryshme ekonomike në situata të ndryshueshme projektimi dhe operimi.

Profesoresha e inxhinierisë kimike Lauren Greenlee pohon se: "sot, rreth 200,000 ton elementë të rrallë të tokës janë të bllokuar në mbetjet e fosfogipsit të papërpunuara vetëm në Florida".

Ekipi identifikon se rikuperimi tradicional shoqërohet me barriera mjedisore dhe ekonomike, me ç'rast ato aktualisht rikuperohen nga materiale kompozite, të cilat kërkojnë djegien e lëndëve djegëse fosile dhe kërkojnë shumë punë.

Projekti i ri do të përqendrohet në rikuperimin e tyre në një mënyrë të qëndrueshme dhe mund të zbatohet në një shkallë më të gjerë për përfitime mjedisore dhe ekonomike.

Nëse projekti ka sukses, ai mund të zvogëlojë gjithashtu varësinë e SHBA-së nga Kina për furnizimin me elementë të rrallë të tokës.

Financimi i Projektit nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës

Projekti Penn State REE financohet nga një grant katërvjeçar prej 571,658 dollarësh, me një total prej 1.7 milion dollarësh, dhe është një bashkëpunim midis Universitetit Case Western Reserve dhe Universitetit Clemson.

Mënyra alternative për të rikuperuar elementët e rrallë të tokës

Rimëkëmbja e RRE-ve zakonisht kryhet duke përdorur operacione në shkallë të vogël, zakonisht me anë të shpëlarjes dhe nxjerrjes me tretës.

Edhe pse një proces i thjeshtë, shpëlarja kërkon një sasi të lartë reagentësh kimikë të rrezikshëm, kështu që është e padëshirueshme komercialisht.

Ekstraktimi me tretës është një teknikë efektive, por nuk është shumë efikase sepse kërkon shumë punë dhe kohë.

Një mënyrë tjetër e zakonshme për rikuperimin e REE-ve është përmes agrominimit, i njohur edhe si e-mining, që përfshin transportimin e mbetjeve elektronike, siç janë kompjuterët e vjetër, telefonat dhe televizionet nga vende të ndryshme në Kinë për nxjerrjen e REE-ve.

Sipas Programit të OKB-së për Mjedisin, në vitin 2019 u gjeneruan mbi 53 milionë ton mbetje elektronike, me rreth 57 miliardë dollarë lëndë të para që përmbanin REE dhe metale.

Edhe pse shpesh reklamohet si një metodë e qëndrueshme e riciklimit të materialeve, ajo nuk është pa një sërë problemesh që duhen kapërcyer ende.

Agrominiera kërkon shumë hapësirë ​​magazinimi, impiante riciklimi, mbetje në deponi pas rikuperimit të REE-ve dhe përfshin kosto transporti, të cilat kërkojnë djegien e lëndëve djegëse fosile.

Projekti i Universitetit Shtetëror të Pennsylvania-s ka potencialin të kapërcejë disa nga problemet që lidhen me metodat tradicionale të rikuperimit të REE-ve nëse mund të përmbushë objektivat e veta mjedisore dhe ekonomike.

---

Koha e postimit: 04 korrik 2022