Экологичное получение редкоземельных элементов из отходов

17.02.2022

Редкоземельные элементы (РЗЭ) крайне важны для производства бытовой электроники, химической промышленности и автомобилестроения. На основе Nd, Y, Sm, Er, Eu с Fe-B получают сплавы с рекордными магнитными свойствами, поэтому их используют в двигателях для электромобилей, гибридов. Другие же необходимы для создания компонентов смартфонов, жестких дисков, плоских экранов и т. д.

Технология мгновенного джоулевого нагрева разработана несколько лет назад для получения графена из любого твердого источника углерода, а теперь применятся к трем источникам редкоземельных элементов: угольной летучей золе, остаткам бокситов и электронным отходам. Но промышленное извлечение редкоземов связано с выщелачиванием вследствие применения кислоты, что наносит вред экологии.

Группа ученых из американского Университета Райса разработала метод получения РЗЭ из отходов достаточно эффективно и с минимум кислоты. Для этого летучую золу и другие материалы в сочетании с сажей поместили в кварцевую трубку. Затем через нее пропустили электрический ток, нагрев за секунду до 3 тыс. градусов по Цельсию. Этот процесс позволил преобразовать отходы в хорошо растворимые "активированные виды РЗЭ" - небольшие шарики на главном фото. Работа ученых опубликована в журнале Science Advances.

В промышленных процессах для извлечения материалов используется 15-молярная концентрация азотной кислоты, а в методе исследователей из Университета Райса достаточно 0,1-молярной концентрации соляной кислоты.

<< Назад: Сверхэластичный сплав, сохраняющий жесткость при высоких температурах 18.02.2022

>> Вперед: Биогибридная рыба из сердечных клеток человека 17.02.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Дом на батарейках 11.10.2007 Пользователям компьютера хорошо известны так называемые источники бесперебойного питания. Это сравнительно небольшой ящик, содержащий в себе выпрямитель, аккумулятор, преобразователь постоянного тока в переменный. Автоматика устройства при обрыве питания компьютера за миллисекунды пускает в дело энергию, накопленную в аккумуляторе. Обычно ее хватает на несколько минут, и за это время либо подача тока из сети восстановится, либо владелец компьютера срочно завершит все дела и отключит систему. Фирма "Гридпойнт" (США) предлагает подобную установку, способную в случае аварии на электросетях временно питать энергией весь дом. Устройство величиной с небольшой холодильник стоит в подвале и заряжает свои аккумуляторы ночью, когда спрос на энергию ниже. Если днем произойдет перерыв в подаче электричества, за 30 миллисекунд все питание особняка или квартиры переключится на аккумуляторы. Заряда хватает на целый день обычного энергопотребления. Кроме того, так как 10% домохозяйств США охвачены системой дифференцированной стоимости энергии (ночью электричество дешевле), в таких домах можно вообще днем отключать сеть и питать свой дом от аккумуляторов - это выйдет на 15% дешевле. Выпускаются две модели, различающиеся мощностью и ценой, - для семьи и для малого бизнеса.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026