酸和细菌:回收稀土元素的两大利器
天津的一家实验里,稀土金属已经准备好了。摄影:DOUG KANTER, BLOOMBERG VIA GETTY IMAGES
细菌在分离稀土簇合物时表现良好,但Bonificio承认在单独提取特定稀土元素方面还存在困难。Emmert回收到的也是混合物。
稀土回收的真正窍门,在于从结合起来的物质中单独提取特定稀土元素,并将之提纯成最初的原材料。
Schelter位于宾州的团队正在研究,如何用基础化学手段从混合物中单独提取各种稀土元素,使其能达到从中国开采并大规模购买的纯产品程度。
去年,Schelter带领的一位博士生合成了一种叫做三角架配体的分子(tripodal ligand)。配体在被用于提取稀土离子混合物时,会利用分子臂间的空间选择性地匹配稀土离子。一旦稀土离子被抓住后,就能将之隔离并加以提纯。自从发现这种分子以来,Schelter已经努力改善了配体的功能,并对分离稀土的规律有了更深的了解,以便未来的工业应用。
不过“Rare Earth Salts”公司称,未来即将成为现实。该公司创始人及首席执行官Joseph Brewer宣称发现了稀土的一种新的基本化学性能,并据此建造了一座回收工厂,能让每千克稀土的进口价降低2美元。
Rare Earth Salts在内布拉斯加州建造了一座商业示范工厂,预计在今年年底前利用紧凑型荧光灯来生产五种高浓度稀土。他们希望在明年第一阶段每个月能生产18吨稀土,最终达到每个月36吨的稀土产量。
Brewer表示该公司正在谨慎行事,因为他们不希望自己遭遇类似Solvay公司的命运。Solvay公司表示由于缺乏盈利能力,将于今年年底前关闭稀土回收工厂。
“过去五年来,有过许多尝试启动的稀土分离技术,可许多人都因为在过程中遭遇困难而心碎一地。”Brewer说道。
未来,回收技术能将一台完整的设备经过粉碎机解体,再从不同组件中回收所有的稀土吗?Emmert回答,“是的,那正是一个理想状态。我们会竭尽全力让它成真。”