Gli scienziati sviluppano un metodo ecologico per recuperare le terre rare dalle ceneri volanti del carbone
I ricercatori del Georgia Institute of Technology hanno sviluppato un metodo semplice per recuperare elementi di terre rare dalle ceneri volanti del carbone utilizzando un liquido ionico ed evitando materiali pericolosi. In un articolo pubblicato sulla rivista Environmental Science & Technology, gli scienziati spiegano che i liquidi ionici sono considerati ecocompatibili e riutilizzabili. Uno in particolare, il betanio bis(trifluorometilsolfonil)immide o [Hbet][Tf2N], dissolve selettivamente gli ossidi di terre rare rispetto ad altri ossidi metallici. Secondo gli scienziati, il liquido ionico si dissolve in acqua in modo unico quando riscaldato, per poi separarsi in due fasi una volta raffreddato. Consapevoli di ciò, hanno deciso di testare se fosse in grado di estrarre in modo efficiente e preferenziale gli elementi desiderati dalle ceneri volanti di carbone e se potesse essere efficacemente purificato, creando un processo sicuro e con pochi rifiuti. Per fare ciò, il team ha pretrattato le ceneri volanti di carbone con una soluzione alcalina e le ha essiccate. Quindi, ha riscaldato le ceneri sospese in acqua con [Hbet][Tf2N], creando una fase singola. Una volta raffreddate, le soluzioni si sono separate. Il liquido ionico ha estratto oltre il 77% degli elementi delle terre rare dal materiale fresco e ne ha recuperato una percentuale ancora maggiore (97%) dalle ceneri alterate che avevano trascorso anni in un bacino di stoccaggio. L'ultima fase del processo è stata la rimozione degli elementi delle terre rare dal liquido ionico con acido diluito. I ricercatori hanno anche scoperto che l'aggiunta di betaina durante la fase di lisciviazione aumentava la quantità di elementi delle terre rare estratti. Tra gli elementi recuperati figurano scandio, ittrio, lantanio, cerio, neodimio e disprosio. Infine, il team ha testato la riutilizzabilità del liquido ionico risciacquandolo con acqua fredda per rimuovere l'acido in eccesso, senza riscontrare alcuna variazione nell'efficienza di estrazione dopo tre cicli di lisciviazione-pulizia. "Questo approccio a basso spreco produce una soluzione ricca di elementi delle terre rare, con impurità limitate, e potrebbe essere utilizzato per riciclare materiali preziosi dall'abbondanza di ceneri volanti di carbone conservate nei bacini di stoccaggio", hanno affermato gli scienziati in una dichiarazione ai media. Questi risultati potrebbero rivelarsi cruciali anche per le regioni produttrici di carbone, come il Wyoming, che stanno cercando di reinventare l'industria locale per far fronte alla diminuzione della domanda di combustibili fossili.
Data di pubblicazione: 04-07-2022 