稀土開採革命:電動技術實現95%的回收率

2025年01月14日09:12:13 科學 1688

研究小組開發了一種環保的稀土提取方法 —— 電動採礦(EKM)。EKM減少了對環境的危害,降低了資源的使用,在工業試驗中實現了95%以上的回收率,標誌著可持續開採的突破。

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吸附稀土礦床(IADs)是重稀土元素(HREE)的主要來源,滿足全球90%以上的需求。然而,廣泛使用的銨鹽原位採礦法會對環境造成了嚴重的破壞。

為了促進稀土元素(REE)的可持續開採,中國科學院廣州地球化學研究所朱建喜教授和何紅平教授開發了一種環保高效的電動採礦(EKM)技術。

他們的研究發表在2025年1月6日的《自然·可持續發展》雜誌上。

電動採礦的概念與挑戰

為了應對可持續、高效提取稀土元素的挑戰,研究團隊於2023年提出了EKM的概念,實現綠色、高效、經濟、快速的稀土元素回收。雖然最初的實驗驗證了其可行性,但這種新的EKM技術的工業規模應用帶來了挑戰,例如腐蝕環境中的電極穩定性,大規模實施過程中潛在的滲濾液泄漏,以及地下水和礦石結構對稀土回收的複雜影響。

為此,研究人員開發了導電塑料電極、高壓阻斷策略、間歇性電源交替方法等尖端策略。這些進步將浸出劑的使用減少了80%,採礦時間減少了70%,能耗減少了60%。在60天的工業規模測試中,新技術的稀土回收率超過95%。

環境監測進一步證實,地下水和地表水氨氮排放量減少95%,顯著減輕了稀土開採對環境的影響。

研究人員強調,他們的研究突出了EKM技術在工業應用中的強大潛力,在環保、效率和成本效益方面具有實質性優勢。這一突破為綠色和大規模開採IADs提供了強有力的技術支持,為可持續利用資源鋪平了道路。


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