Исследователи из Университета Райса (США) успешно извлекли из отходов ценные редкоземельные элементы (РЗЭ), обладающие магнитными и электронными свойствами и имеющими ключевое значение для современной электроники. Новая технология является щадящей для окружающей среды, поскольку потребляет гораздо меньше энергии и использует меньшее количество кислоты для извлечения элементов (практически, несколько капель). Это огромное достижение, учитывая то, насколько сложно добывать и перерабатывать редкоземельные элементы.
Интересный факт: редкоземельные элементы на самом деле не являются столь уж редкими. Например, церий более распространен, чем медь, а все остальные РЗЭ более распространены, чем золото. Но подобно иттрию и скандию, все 15 лантанидов настолько рассеяны в земной коре, что их крайне трудно извлечь из добытых минералов. При этом редкоземельные элементы являются неотъемлемыми компонентами более 200 продуктов самого разного назначения, в особенности высокотехнологичных потребительских товаров, таких как сотовые телефоны, жесткие диски компьютеров, электрические и гибридные автомобили, мониторы и телевизоры.
Технология мгновенного Джоулева нагрева, разработанная несколько лет назад для получения графена из любого твердого источника углерода, в настоящее время применяется для извлечения редкоземельных металлов из угольной золы, остатков бокситов и электронных отходов.
При промышленном восстановлении отходов часто применяется метод выщелачивания (с использованием больших объемов сильных кислот), который занимает много времени и наносит значительный вред окружающей среде.
На этот раз исследователи применили другой подход. Для повышения проводимости они нагрели золу в сочетании с сажей до температуры около 3 000 °C и всего за одну секунду. Этот процесс позволил преобразовать отходы в хорошо растворимые активированные виды редкоземельных металлов. Таким образом с помощью одного и того же процесса активации удалось значительно повысить процент выхода восстановленных редкоземельных элементов из угольной золы, остатков бокситов и электронных отходов. Универсальность и простота новой технологии открывает широкие возможности, так как ежегодно в мире образуются миллионы тонн бокситовых остатков и электронного мусора.