В Корее нашли способ эффективного восстановления редкоземельных металлов

Корея импортирует 95% основных полезных ископаемых, таких как литий, никель и редкие земли. Редкоземы, в частности, характеризуются химическими, электрическими, магнитными и люминесцентными свойствами, которые могут быть достигнуты при добавлении лишь небольшого количества.

А их использование в последнее время значительно возросло в качестве основных материалов в экологически чистых автомобилях и возобновляемых источниках энергии.

Китай, крупнейший производитель редких металлов, контролирует поставки, используя стратегию вооружения ресурсов, что оказывает сильное давление на отечественную промышленность.

Доктор Чжэ-Ву Чой и его команда из Центра исследований водного цикла Корейского института науки и технологий (KIST) недавно объявили о разработке материала на основе волокон, который может восстанавливать редкоземельные металлы, такие как неодим (Nd) и диспрозий (Dy), с высокой эффективностью. Ожидается, что новый материал будет способствовать решению проблем поставок редкоземельных металлов и промышленной стабильности путем восстановления и переработки редкоземельных металлов (неодим-железо-бор (Nd-Fe-B)), которые в основном используются в постоянных магнитах третьего поколения, являющихся важнейшими компонентами электромобилей, двигателей гибридных автомобилей, ветроэнергетики, робототехники и аэрокосмической промышленности.

Результаты опубликованы в издании Advanced Fiber Materials.

Исследователи KIST разработали наноструктурированный композитный волокнистый материал, состоящий из металлоорганических структур и полимерных композитных волокон акрила, для эффективного извлечения редкоземельных металлов. Адсорбирующий материал основан на акриловых волокнах, которые уже широко используются в Корее, и является экономичным и производительным. Исследователи ожидают, что разработанный материал будет иметь большое промышленное значение, поскольку он легко адсорбирует редкоземельные металлы из отработанных жидкостей, облегчая их извлечение.

Разработанный волокнистый материал показал адсорбционную емкость 468,60 мг/г для неодима и 435,13 мг/г для диспрозия, что является самым высоким показателем в мире. Это значительно выше, чем у обычных адсорбционных материалов, и может применяться в простых реакторах, что может значительно повысить энергоэффективность процесса восстановления.

Команда рассчитывает, что материал сможет эффективно извлекать редкоземельные металлы не только из отработанных постоянных магнитов, но и из различных промышленных сточных вод, содержащих редкоземельные металлы, например, из шахтных дренажей. В частности, легкая модификация поверхности делает его применимым к широкому спектру промышленных стоков, и ожидается, что он станет технологической альтернативой для защиты ресурсов редких металлов.

Высокоэффективный материал для извлечения редкоземельных металлов, разработанный в данном исследовании, представляет собой технологию, которая может заменить существующие гранулированные адсорбционные материалы, демонстрируя отличные результаты с точки зрения производительности, продуктивности, экономичности и применимости, что оживит экосистему добычи минералов из отходов цифровой инфраструктуры и имеет большой потенциал для промышленного применения путем переработки ресурсов, — сказал доктор Чжэ-Ву Чой из KIST.

В будущем технология может быть расширена для селективного извлечения различных полезных ресурсов, включая редкоземельные металлы, из промышленных сточных вод, что будет способствовать обеспечению углеродной нейтральности и развитию связанных с редкоземельными металлами отраслей промышленности», — сказал доктор Янгкюн Чонг.

Ранее ученые сообщили, что редкоземельный церий повышает эффективность производства нейлона.

06.12.2024