미국 아이다호 국립 실험실의 연구원들은 희토류 원소와 과도 금속을 선택적으로 분리하는 데 사용되는 수처리 기술을 채택했다.
네이처 커뮤니케이션즈 (NatureCommunications) 가 최근 발표한 기사는 희토류 원소 회수와 관련된 에너지와 제품 소비를 줄이는 화학 과정을 묘사했다.
이런 새로운 방법은 디메틸에테르의 사용과 관련되는데 디메틸에테르는 일종의 기체상태화합물로서 최초의 상업랭동제의 하나이다.이 화합물은 자기 폐기물에서 희토류 원소와 과도 금속을 분리하는 용해도에 따라 화학 물질을 구분하는 단계별 결정을 구동합니다.
이 프로젝트의 실험 책임자 인 칼렙 스태튼 (CalebStetson) 은 언론 성명에서"이 과정은 더 이상 유용하지 않은 자석에서 시작되었으며 절단되어 대패로 갈아졌다"고 말했다.
그런 다음 재료에서 금속을 선택적으로 추출하는 데 사용되는 침출제가 있는 용액에 자기 부스러기를 넣습니다.필요한 금속이 재료에서 액체로 침출되면 처리 공정을 적용할 수 있다"고 말했다.
디메틸에테르가 구동되는 과정은 전통적인 방법보다 훨씬 적은 에너지와 압력을 소모하며 일반적으로 매우 높은 온도에서 진행된다.한편 분수결정은 환경온도에서 할 수 있으며 대기압 약 5개의 압력만 약간 높이면 된다.이에 비해 개봉하지 않은 12온스 소다수 한 통의 압력은 3.5기압이다.이러한 낮은 에너지 및 스트레스 요구 사항도 비용을 절감합니다.
낭비가 적다
이 프로젝트에 참여한 과학자들에 따르면 경쟁 기술은 침전과 기타 분리를 구동하기 위해 첨가된 화학 시약을 사용하기도 하는데, 이는 불가피하게 추가 폐기물이 되어 경제적, 환경적 결과를 가져온다.이것은 디메틸에테르가 단계별로 결정되는 상황이 아니다.
그들의 논문에서 연구자들은 디메틸에테르를 선택한 것은 회수가 쉽기 때문이며, 이전에 용제를 사용하여 핵심 물질의 분리를 구동하려고 시도했던 단점을 극복했다고 지적했다.압력을 낮추고 실험이 끝날 때 기체를 다시 압축함으로써 이 팀은 용제를 회수하고 미래의 순환에서 재사용할 수 있다.
이 과정에는 또 다른 장점이 있다.Stetson은"증발 결정의 온도 조정은 어렵지만, 이러한 등급 결정 과정은 이러한 모든 도전을 제거한다"고 말했다.금속을 함유한 용액에서 다른 성분을 분리하는 과정의 경우 온도를 10도만 조정하면 됩니다.
이 팀은 용제를 기반으로 한 제로 폐금속 회수 과정을 개발할 때 실험실에 이미 존재하는 일부 전기화학 희토류 금속 회수 과정과 긴밀히 협력했다.여기에는 전기 화학 배터리를 사용하여 버려진 전자 제품에서 금속을 효과적으로 회수하는 E-RECOV 프로젝트가 포함됩니다.
과학자들이 보기에 핵심 재료 회수의 에너지 강도와 폐기물 비율을 낮추는 것은 환경 효과를 가져올 뿐만 아니라 선진국들이 바다가 아닌 현지에서 이러한 과정을 진행하도록 격려할 것으로 예상된다.