Sumber: Azo Mining

Apa itu elemen tanah jarang dan di mana mereka ditemukan?

Elemen Bumi Langka (Rees) terdiri dari 17 elemen logam, terdiri dari 15 lantanida pada tabel periodik:

Lanthanum

Cerium

Praseodymium

Neodymium

Promethium

Samarium

Eropa

Gadolinium

Terbum

Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium

Utetium

Skandium

Yttrium

Sebagian besar dari mereka tidak jarang seperti nama kelompok yang disarankan tetapi dinamai pada abad ke -18 dan ke -19, dibandingkan dengan elemen 'bumi' lainnya yang lebih umum seperti kapur dan magnesia.

Cerium adalah REE yang paling umum dan lebih berlimpah daripada tembaga atau timbal.

Namun, dalam istilah geologis, REE jarang ditemukan dalam endapan terkonsentrasi sebagai lapisan batubara, misalnya, membuatnya sulit secara ekonomi untuk ditambang.

Mereka malah ditemukan dalam empat jenis batuan yang tidak umum; Carbonatites, yang merupakan batuan beku yang tidak biasa yang berasal dari magma yang kaya karbonat, pengaturan beku alkali, endapan tanah liat penyerapan ion, dan endapan pelaku penumpang monasit-xenotime.

Tambang Tiongkok 95% dari elemen tanah jarang untuk memenuhi permintaan akan gaya hidup berteknologi tinggi dan energi terbarukan

Sejak akhir 1990-an, Cina telah mendominasi produksi REE, memanfaatkan endapan tanah liat penyerapan ionnya sendiri, yang dikenal sebagai 'lempung Cina Selatan'.

Adalah ekonomis untuk dilakukan China karena endapan tanah liat mudah untuk mengekstraksi REE dari menggunakan asam lemah.

Elemen tanah jarang digunakan untuk semua jenis peralatan berteknologi tinggi, termasuk komputer, pemain DVD, ponsel, pencahayaan, serat optik, kamera dan pembicara, dan bahkan peralatan militer, seperti mesin jet, sistem bimbingan rudal, satelit, dan pertahanan anti-rudal.

Tujuan dari Perjanjian Iklim Paris 2015 adalah untuk membatasi pemanasan global hingga di bawah 2 ˚C, lebih disukai 1,5 ˚C, tingkat pra-industri. Ini telah meningkatkan permintaan untuk energi terbarukan dan mobil listrik, yang juga mengharuskan REE untuk beroperasi.

Pada 2010, China mengumumkan akan mengurangi ekspor REE untuk memenuhi kenaikan permintaannya sendiri, tetapi juga mempertahankan posisi dominannya untuk memasok peralatan berteknologi tinggi ke seluruh dunia.

China juga berada dalam posisi ekonomi yang kuat untuk mengendalikan pasokan Rees yang diperlukan untuk energi terbarukan seperti panel surya, angin, dan turbin tenaga pasang surut, serta kendaraan listrik.

Fosfogypsum Pupuk Proyek Penangkap Elemen Bumi Jangka

Fosfogypsum adalah produk sampingan dari pupuk dan mengandung unsur radioaktif yang terjadi secara alami seperti uranium dan thorium. Untuk alasan ini, disimpan tanpa batas waktu, dengan risiko terkait dari polusi tanah, udara, dan air.

Oleh karena itu, para peneliti di Penn State University, telah menyusun pendekatan multistage menggunakan peptida yang direkayasa, string pendek asam amino yang dapat secara akurat mengidentifikasi dan memisahkan REE menggunakan membran yang dikembangkan secara khusus.

Karena metode pemisahan tradisional tidak cukup, proyek ini bertujuan untuk merancang teknik, bahan, dan proses pemisahan baru.

Desain ini dipimpin oleh pemodelan komputasi, yang dikembangkan oleh Rachel Getman, penyelidik utama dan profesor rekayasa kimia dan biomolekul di Clemson, dengan penyelidik Christine Duval dan Julie Renner, mengembangkan molekul yang akan menempel pada Rees spesifik.

Greenlee akan melihat bagaimana mereka berperilaku dalam air dan akan menilai dampak lingkungan dan potensi ekonomi yang berbeda di bawah desain variabel dan situasi operasi.

Profesor Teknik Kimia Lauren Greenlee, mengklaim bahwa: "Hari ini, diperkirakan 200.000 ton elemen tanah jarang terperangkap dalam limbah fosfogypsum yang tidak diproses di Florida saja."

Tim mengidentifikasi bahwa pemulihan tradisional dikaitkan dengan hambatan lingkungan dan ekonomi, di mana mereka saat ini pulih dari bahan gabungan, yang membutuhkan pembakaran bahan bakar fosil dan padat karya

Proyek baru akan fokus untuk memulihkannya secara berkelanjutan dan dapat diluncurkan pada skala yang lebih besar untuk manfaat lingkungan dan ekonomi.

Jika proyek ini berhasil, itu juga dapat mengurangi ketergantungan AS pada Cina karena menyediakan elemen -elemen tanah jarang.

Pendanaan Proyek Yayasan Sains Nasional

Proyek Penn State REE didanai oleh hibah empat tahun sebesar $ 571.658, total $ 1,7 juta, dan merupakan kolaborasi dengan Case Western Reserve University dan Clemson University.

Cara alternatif untuk memulihkan elemen tanah jarang

Pemulihan RRE biasanya dilakukan dengan menggunakan operasi skala kecil, umumnya dengan pencucian dan ekstraksi pelarut.

Meskipun proses sederhana, pencucian membutuhkan sejumlah besar reagen kimia berbahaya, demikian juga tidak diinginkan secara komersial.

Ekstraksi pelarut adalah teknik yang efektif tetapi tidak terlalu efisien karena padat karya dan memakan waktu.

Cara umum lainnya untuk dipulihkan adalah melalui agromining, juga dikenal sebagai e-penambangan, yang melibatkan pengangkutan limbah elektronik, seperti komputer lama, telepon, dan televisi dari berbagai negara ke Cina untuk ekstraksi REE.

Menurut Program Lingkungan PBB, lebih dari 53 juta ton limbah elektronik dihasilkan pada tahun 2019, dengan sekitar $ 57 miliar bahan baku yang mengandung REE dan logam.

Meskipun sering disebut -sebut sebagai metode yang berkelanjutan dari bahan daur ulang, itu bukan tanpa serangkaian masalah sendiri yang masih perlu diatasi.

Agromining membutuhkan banyak ruang penyimpanan, pabrik daur ulang, limbah tempat pembuangan sampah setelah pemulihan REE, dan melibatkan biaya transportasi, yang membutuhkan pembakaran bahan bakar fosil.

Proyek Penn State University memiliki potensi untuk mengatasi beberapa masalah yang terkait dengan metode pemulihan REE tradisional jika dapat memenuhi tujuan lingkungan dan ekonominya sendiri.

---

Waktu posting: Jul-04-2022