Recovering rare earth elements from coal ash for clean energy technologies
圖形摘要。信用:環境科學與技術(2024)。DOI:10.1021/acs.est.4c04256

隨著世界逐漸擺脫化石燃料,對稀土元素 (REE) 的需求只會增加。這些要素對於生產使向綠色能源過渡成為可能的技術至關重要。雖然稀土元素在技術上並不稀有,但大型礦床僅在世界上的少數幾個地方(主要是在中國)發現,而且很難開採。

「如果我們想切換到到 2035 年,到 2050 年實現淨零排放,我們將需要這些金屬的新來源。

畢肖普和他的同事一直在研究這些有價值元素的一種潛在新來源:作為廢物產生的灰燼。研究人員對美國和中國煤炭廢棄物中的稀土元素進行了研究,但對加拿大煤炭灰燼的研究卻很少。

研究小組分析了艾伯塔省和薩斯喀徹溫省燃煤電廠的灰燼樣本,以確定灰燼中含有多少稀土元素,以及如何提取它們。雖然加拿大煤灰中的稀土元素濃度與世界其他地區的灰燼中的稀土元素濃度相當,但稀土元素是否均勻分散在整個地區仍有疑問。或濃縮在灰燼中發現的某些礦物質中。

Bishop 利用薩斯喀徹溫大學(美國薩斯喀徹溫省)加拿大光源 (CLS) 的強大 X 射線束線探測火山灰,尋找一種名為釔的稀土元素。他們發現它分佈在灰分顆粒內的特定礦物相中,最常見的是矽酸鹽或磷酸鹽的形式,例如磷釔礦,當煤燃燒時它們保持不變。工作是發表環境科學與技術

圖片來源:加拿大光源

Bishop 表示,這些數據可以幫助開發一種從灰燼中回收稀土元素的高效且環保的製程。「當我們開發恢復流程時,這非常重要,因為提取「這在技術上具有挑戰性。」他說。 。

Bishop 表示,從煤灰中提取的稀土元素量將取決於回收過程。但他認為這可能是個很好的中短期金屬來源。濃度不是特別高,但被大量的廢煤灰所抵消。整個灰燼的濃度也相當均勻,因此不需要像開採的礦石那樣進行複雜的分級。一旦開採過程完善,它也將比開設新礦快得多,新礦的勘探和生產之間往往有長達 17 年的時間間隔。

從灰燼中回收稀土元素也是邁向循環經濟的重要一步。一些灰燼用於製造混凝土,但大多數只是存放在發電廠附近的垃圾掩埋場或尾礦池中。

「它不僅消除了環境負擔,而且還為我們提供了清潔能源技術所需的金屬,」畢夏普說。

更多資訊:Brendan A. Bishop 等人,煤炭和煤炭燃燒副產品中的稀土元素形態:XANES 和 EXAFS 研究,環境科學與技術(2024)。DOI:10.1021/acs.est.4c04256

引文:從粉煤灰中回收稀土元素用於清潔能源技術 (2024年9月12日)檢索日期:2024 年 9 月 12 日取自 https://techxplore.com/news/2024-09-recovering-rare-earth-elements-coal.html

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