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歐盟科學(xué)家利用離子液體從礦渣中回收稀土元素
歐盟通過(guò)“地平線2020”計(jì)劃出資700萬(wàn)歐元，資助開(kāi)發(fā)從工業(yè)廢棄物中提取鈧（Sc）等稀土元素的技術(shù)，并已利用離子液體從鋁土礦渣中成功回收稀土元素。此名為SCALE的項(xiàng)目以產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向，研究團(tuán)隊(duì)來(lái)自希臘、德國(guó)、瑞典、匈牙利等10個(gè)國(guó)家的18家機(jī)構(gòu)，包括10家公司和8家學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)，涵蓋了鈧的整個(gè)價(jià)值鏈過(guò)程。
鈧等稀土元素可大大改變材料特性，在新材料中的作用非常重要，是生產(chǎn)用于航空和3D打印應(yīng)用的固體氧化物燃料電池和高強(qiáng)度鋁合金的關(guān)鍵成分，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)、汽車、計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和其它高科技產(chǎn)品的制造中具有不可替代的作用。由于鈧元素稀缺且生產(chǎn)成本高（目前在亞洲和俄羅斯有生產(chǎn)），其供應(yīng)有限。歐洲沒(méi)有生產(chǎn)鈧的廠商，但鈧的終端用戶卻有很多。SCALE項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)可以從歐洲工業(yè)廢棄物中提取鈧的技術(shù)，從而形成歐洲的供應(yīng)鏈，減輕歐洲對(duì)進(jìn)口稀土的依賴。
歐洲每年在制鋁過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生500萬(wàn)噸鋁土礦渣，在二氧化鈦顏料生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生140萬(wàn)噸酸性廢物，如果有可行的提取技術(shù)，這些工業(yè)廢棄物中的鈧含量達(dá)到可開(kāi)采范圍。SCALE項(xiàng)目的目的就是開(kāi)發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，可以用經(jīng)濟(jì)且可持續(xù)的方法從這些工業(yè)廢棄物中提取低含量的鈧，并以低的能源和材料成本將其升級(jí)為純氧化物、金屬和合金，同時(shí)還提取其它稀土元素。
目前，希臘科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種從鋁土礦渣中溶解和分離稀土元素的簡(jiǎn)單方法。此方法使用離子液體而不是傳統(tǒng)溶劑，可以選擇性地浸出稀土元素，不需要溶解整個(gè)固體物質(zhì)。將鋁土礦渣倒入含有離子液體溶液的反應(yīng)器中，幾個(gè)小時(shí)后稀土元素可完全溶解在離子液體中，在過(guò)濾后的液體中加入一些酸即可使離子液體恢復(fù)到可再次使用的狀態(tài)，剩下的則是含稀土元素的提取物。由于離子液體具有不易燃和不揮發(fā)的特性，因此可在更高的溫度下工作，而不會(huì)帶來(lái)火災(zāi)或健康危害。
