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दुर्लभ पृथ्वी तत्व ऑक्साइड निकालने के लिए नई प्रक्रिया विकसित की गई

2022-12-01

Latest company news about दुर्लभ पृथ्वी तत्व ऑक्साइड निकालने के लिए नई प्रक्रिया विकसित की गई
दुर्लभ पृथ्वी तत्वों सहित महत्वपूर्ण खनिज, यू.एस. की अर्थव्यवस्था और राष्ट्रीय सुरक्षा के लिए आवश्यक हैं क्योंकि उनका उपयोग विभिन्न प्रकार के रोज़मर्रा के अनुप्रयोगों में किया जाता है।उनकी आवश्यकता के कारण, आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए शोधकर्ता इन धातुओं को निकालने के नए तरीकों की तलाश कर रहे हैं।अब, पेन स्टेट के सेंटर फॉर क्रिटिकल मिनरल्स के शोधकर्ताओं ने एक नई शुद्धिकरण प्रक्रिया विकसित की है जो 88.5% की शुद्धता पर एसिड माइन ड्रेनेज और संबंधित कीचड़ से दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड को निकालती है।

निष्कर्ष, 'एसिड माइन ड्रेनेज ट्रीटमेंट स्लज मटेरियल से हाई-ग्रेड रेयर अर्थ, एआई और को-एमएन की चुनिंदा रिकवरी' शीर्षक से मिनरल्स इंजीनियरिंग में प्रकाशित हुए थे।

 

दुर्लभ पृथ्वी तत्व क्या हैं और उन्हें कैसे निकाला जा सकता है?

17 दुर्लभ पृथ्वी तत्वों सहित महत्वपूर्ण खनिजों का उपयोग स्मार्टफोन और कंप्यूटर जैसे कई सामान्य घरेलू उत्पादों और स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण के लिए आवश्यक अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि इलेक्ट्रिक वाहन, बैटरी और सौर पैनल।उनके उच्च आर्थिक महत्व और उच्च आपूर्ति जोखिम के कारण इन धातुओं की मांग में वृद्धि हुई है, और बाद में, उनकी अनुपस्थिति से अमेरिका की आर्थिक और राष्ट्रीय सुरक्षा पर महत्वपूर्ण परिणाम होंगे।

 

अमेरिका को यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि इन खनिजों की आपूर्ति सुरक्षित है, और इसलिए इन खनिजों को घरेलू स्तर पर निकालने की आवश्यकता है।एसिड माइन ड्रेनेज (एएमडी) और संबद्ध ठोस और एएमडी उपचार के परिणामस्वरूप अवक्षेप कई महत्वपूर्ण खनिजों और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के व्यवहार्य स्रोत पाए गए हैं।

 

अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) इसे आगे खोज रहा है और प्राप्त करने के लक्ष्य के साथ अमेरिकी कोयले और कोयले के सह-उत्पाद स्रोतों से आरईई और सीएम को निकालने, अलग करने और पुनर्प्राप्त करने की तकनीकी व्यवहार्यता और आर्थिक व्यवहार्यता दोनों को प्रदर्शित करने के प्रयासों को वित्त पोषित किया है। 75% की न्यूनतम शुद्धता के साथ कोयला आधारित संसाधनों से मिश्रित रेयर अर्थ ऑक्साइड।

 

"हम इन अपशिष्ट धाराओं से सीएम और आरईई को पुनर्प्राप्त करने के लिए रणनीति विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं और 88.5% ग्रेड आरईई का मील का पत्थर हासिल किया है," पेन स्टेट में एनर्जी एंड मिनरल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और सेंटर फॉर क्रिटिकल मिनरल्स के निदेशक सरमा पिसुपति ने कहा। ."डीओई द्वारा मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए निर्धारित वर्तमान लक्ष्य 75% है और हमने उस लक्ष्य को पार कर लिया है।"

 

पिछली एएमडी उपचार प्रक्रियाएं

शोधकर्ताओं ने एसिड माइन ड्रेनेज और संबद्ध कीचड़ सामग्री प्राप्त की जो लोअर किटनिंग कोल बेड का प्रतिनिधित्व करती है और कई महत्वपूर्ण खनिजों की वसूली का मूल्यांकन करती है।पिछली एएमडी उपचार प्रक्रिया के आधार पर एक नई शुद्धिकरण प्रक्रिया तब कीचड़ से उच्च ग्रेड एल्यूमीनियम, दुर्लभ पृथ्वी तत्व, कोबाल्ट और मैंगनीज उत्पादों को पुनर्प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन की गई थी।पेन स्टेट में माइनिंग इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर मोहम्मद रज़ाई ने कहा, "एएमडी से सीधे आरईई और सीएम का निष्कर्षण, कीचड़ के विघटन और अभिकर्मकों और प्रसंस्करण की संबंधित लागतों की आवश्यकता को समाप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप कम लागत के साथ अधिक टिकाऊ अपशिष्ट निपटान प्रथाएं होती हैं।" और अध्ययन पर सह-लेखक।

 

"हमने प्रदर्शित किया है कि हम इन अपशिष्ट धाराओं को बदलने में सक्षम हैं, जो दशकों से पर्यावरण संबंधी चिंताओं को मूल्यवान संसाधनों में बदलने में सक्षम हैं, इसलिए यह पर्यावरण, राष्ट्रमंडल और राष्ट्र के लिए एक जीत है।"

आमतौर पर एएमडी का पीएच 7 तक बढ़ाने के लिए चूने या अन्य रसायनों को मिलाकर इलाज किया जाता है। हालांकि, शोधकर्ताओं ने इसे अपनी नई प्रक्रिया में बदल दिया।

 

"आमतौर पर, एएमडी को विभिन्न क्षारीय रसायनों के अतिरिक्त के माध्यम से बेअसर कर दिया जाता है," रेज़ाई ने कहा।"जैसा कि उपचार प्रक्रिया के दौरान एएमडी का पीएच बढ़ता है, धातुएं धातु हाइड्रॉक्साइड या अन्य परिसरों के रूप में अवक्षेपित होती हैं।"

दुर्लभ पृथ्वी तत्व ऑक्साइड निकालने के लिए नई एएमडी प्रणालीशोधकर्ताओं द्वारा विकसित नई प्रणाली में, पीएच अभी भी 7 तक बढ़ा है, लेकिन यह चरणों में किया जाता है।

 

"पीएच बढ़ाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, या चूने को एक साथ जोड़ने के बजाय, हम इसे चरणों में बढ़ा रहे हैं," पिसुपति ने कहा।"इस पद्धति का लाभ यह है कि यह कुछ खनिजों को विभिन्न पीएच स्तरों पर अवक्षेपित करने की अनुमति देता है।यदि हम अपने बेस में सभी को एक साथ मिला दें और पीएच को 7 पर ला दें, तो ये सभी चीजें एक ही समय में अवक्षेपित हो जाएंगी।तब हमें वापस जाकर उन्हें अलग करना होगा।”

 

पीएच को लोहे के अवक्षेपण के लिए आवश्यक स्तर तक बढ़ाया गया था, और फिर एल्युमिनियम के अवक्षेपण के लिए आवश्यक पीएच तक।इस वर्षा के बाद, दुर्लभ पृथ्वी और फिर कार्बोनेट अवक्षेपण के माध्यम से पुनर्प्राप्त किया गया।

 

“हमारी चुनौती यह थी कि हम 100% लोहा और एल्युमिनियम नहीं हटा सकते थे;आरईई सघनता में थोड़ा सा अवशेष था," पिसुपति ने कहा।"यहां तक ​​​​कि अगर आपके पास मिश्रण में केवल 1% एल्यूमीनियम सामग्री है, तो यह हावी है, और आपकी दुर्लभ पृथ्वी की गुणवत्ता उतनी शुद्ध नहीं होगी।यह नई शुद्धिकरण प्रक्रिया में संबोधित किया गया था।

अवक्षेप जो हटा दिए गए थे, फिर उन्हें लौह, एल्यूमीनियम और अन्य अवशेषों को हटाने के लिए शुद्धिकरण प्रक्रिया में चक्र के माध्यम से वापस रखा जाता है।

 

"शुद्धिकरण प्रक्रिया में, हम फिर से चक्र से गुजरते हैं, 3 या 3.5 के पीएच पर वापस जाते हैं और पूरी तरह से शुरू करते हैं," पिसुपति ने कहा।"हम आरईई शुद्धता बढ़ाने के लिए धीरे-धीरे अन्य अवशेषों से छुटकारा पा रहे हैं, शायद चक्र के माध्यम से दो बार या तीन बार।हमारे पिछले शोध में, हम लगभग 17% से 18% ग्रेड पर थे, इसलिए यह एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है।

बरामद खनिजों की शुद्धता

 

लक्षित तत्वों के लिए, 99% से अधिक की वसूली रीसाइक्लिंग लोड के डिजाइन के साथ हासिल की गई थी।पिछली एएमडी प्रक्रिया में, कोबाल्ट और मैंगनीज अवक्षेप में क्रमशः 0.85% और 23% की एकाग्रता थी।नई शुद्धिकरण प्रक्रिया ने उनकी सांद्रता को 1.3% और 43% तक बढ़ा दिया।

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