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

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।

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।"

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।

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।

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।

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।

बरामद खनिजों की शुद्धता