研究小组开发了一种环保的稀土提取方法 —— 电动采矿(EKM)。EKM减少了对环境的危害,降低了资源的使用,在工业试验中实现了95%以上的回收率,标志着可持续开采的突破。
吸附型稀土矿床(IADs)是重稀土元素(HREE)的主要来源,满足全球90%以上的需求。然而,广泛使用的铵盐原位采矿法会对环境造成了严重的破坏。
为了促进稀土元素(REE)的可持续开采,中国科学院广州地球化学研究所的朱建喜教授和何红平教授开发了一种环保高效的电动采矿(EKM)技术。
他们的研究发表在2025年1月6日的《自然·可持续发展》杂志上。
电动采矿的概念与挑战
为了应对可持续、高效提取稀土元素的挑战,研究团队于2023年提出了EKM的概念,实现绿色、高效、经济、快速的稀土元素回收。虽然最初的实验验证了其可行性,但这种新的EKM技术的工业规模应用带来了挑战,例如腐蚀环境中的电极稳定性,大规模实施过程中潜在的渗滤液泄漏,以及地下水和矿石结构对稀土回收的复杂影响。
为此,研究人员开发了导电塑料电极、高压阻断策略、间歇性电源交替方法等尖端策略。这些进步将浸出剂的使用减少了80%,采矿时间减少了70%,能耗减少了60%。在60天的工业规模测试中,新技术的稀土回收率超过95%。
环境监测进一步证实,地下水和地表水氨氮排放量减少95%,显著减轻了稀土开采对环境的影响。
研究人员强调,他们的研究突出了EKM技术在工业应用中的强大潜力,在环保、效率和成本效益方面具有实质性优势。这一突破为绿色和大规模开采IADs提供了强有力的技术支持,为可持续利用资源铺平了道路。
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