美國愛達荷國家實驗室的研究人員采用了一種水處理技術，并將其用于選擇性分離稀土元素和過渡金屬。
《自然通訊》(NatureCommunications)最近發表的一篇文章描述了這種化學過程，它降低了回收稀土元素所涉及的能源和產品消耗。
這種新方法涉及二甲醚的使用，二甲醚是一種氣態化合物，是最早的商用制冷劑之一。這種化合物驅動分步結晶——一種根據溶解度劃分化學物質的過程——從磁體廢料中分離稀土元素和過渡金屬。
該項目的實驗負責人凱萊布·斯泰德森(CalebStetson)在一份媒體聲明中說:“這個過程從一塊不再有用的磁鐵開始，它被切割并磨成刨花。”
然后，將這些磁屑放入有浸出劑的溶液中，這種液體用于選擇性地從材料中提取金屬。一旦所需金屬從材料中浸出到液體中，我們就可以應用處理工藝。”
二甲基醚驅動的過程比傳統方法消耗的能量和壓力要小得多，通常在非常高的溫度下進行。另一方面，分數結晶可以在環境溫度下進行，只需要稍微升高約5個大氣壓的壓力。相比之下，一罐未開封的12盎司蘇打水的壓強是3.5個大氣壓。這些較低的能量和壓力需求也節省了資金。
浪費少
據參與該項目的科學家說，競爭技術還使用添加的化學試劑來驅動沉淀和其他分離，這不可避免地成為額外的廢物，帶來經濟和環境后果。這不是二甲基醚分步結晶的情況。
在他們的論文中，研究人員指出，他們選擇二甲醚是因為它易于回收，克服了以前嘗試使用溶劑來驅動關鍵物質分離的缺點。通過降低壓力，然后在實驗結束時重新壓縮氣體，該團隊能夠回收溶劑，并在未來的循環中重復使用。
這個過程還有其他優點。Stetson說:“蒸發結晶的溫度很難調整，但這種分級結晶過程消除了所有這些挑戰?！薄皩τ趶暮饘偃芤褐蟹蛛x不同組分的過程，我們只需要將溫度調整10度?！?/span>
在開發這種以溶劑為基礎的零廢金屬回收過程時，該團隊與實驗室中已經存在的一些電化學稀土金屬回收過程密切合作。這包括E-RECOV項目，它使用電化學電池從廢棄電子產品中有效回收金屬。
在科學家們看來，降低關鍵材料回收的能源強度和廢物比例預計不僅會帶來環境效益，還會激勵發達國家在當地而不是在海上進行這些過程。
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