萊斯大學(xué)的一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成功地從廢物中提取了有價(jià)值的稀土元素，其產(chǎn)量足以為制造商解決問(wèn)題，同時(shí)提高他們的利潤(rùn)。 

在發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的一篇論文中，該開(kāi)發(fā)背后的研究人員解釋說(shuō)，他們幾年前引入的閃光焦耳加熱工藝，用于從任何固體碳源生產(chǎn)石墨烯，現(xiàn)在已應(yīng)用于三種稀土元素來(lái)源——煤蠅灰分、鋁土礦殘?jiān)碗娮訌U物——回收稀土金屬。

雖然從這些廢物中進(jìn)行工業(yè)提取通常涉及用強(qiáng)酸浸出，這是一個(gè)耗時(shí)的非綠色過(guò)程，但萊斯實(shí)驗(yàn)室在一秒鐘內(nèi)將飛灰和其他材料（與炭黑結(jié)合以提高導(dǎo)電性）加熱到約 3,000 攝氏度。該過(guò)程將廢物轉(zhuǎn)化為高度可溶的“活化稀土元素”。

根據(jù)該研究的資深作者 James Tour 的說(shuō)法，通過(guò)閃光焦耳加熱處理飛灰會(huì)破壞包裹這些元素的玻璃，并將 REE 磷酸鹽轉(zhuǎn)化為更容易溶解的金屬氧化物。 

與現(xiàn)有工業(yè)過(guò)程中用于提取材料的 15 摩爾濃度的硝酸相比，新工藝還通過(guò)使用溫和得多的 0.1 摩爾濃度的鹽酸來(lái)產(chǎn)生更多的產(chǎn)品。

在由博士后研究員和論文的主要作者 Bing Deng 領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，與在強(qiáng)酸中浸出未經(jīng)處理的 CFA 相比，使用非常溫和的酸進(jìn)行閃蒸焦耳加熱粉煤灰 (CFA) 的大多數(shù)稀土元素的產(chǎn)量增加了一倍以上。酸。

“該策略適用于各種廢物，”Bing 說(shuō)?！拔覀冏C明，通過(guò)相同的活化過(guò)程，粉煤灰、鋁土礦殘?jiān)碗娮訌U物的 REE 回收率有所提高?！?nbsp;

對(duì)于 Bing 來(lái)說(shuō)，該過(guò)程的普遍性使其特別有前途，因?yàn)槊磕戤a(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)噸的鋁土礦殘?jiān)碗娮訌U物。

“美國(guó)曾經(jīng)開(kāi)采稀土元素，但你也會(huì)得到很多放射性元素，”圖爾說(shuō)。“你不能重新注入水，它必須被處理掉，這既昂貴又有問(wèn)題?！?/span>

在美國(guó)取消所有稀土開(kāi)采的那一天，外國(guó)資源將價(jià)格提高了十倍。我們的流程告訴這個(gè)國(guó)家，我們不再依賴對(duì)環(huán)境有害的采礦或稀土元素的外國(guó)來(lái)源。”