Tái chế các nguyên tố đất hiếm từ nước thải

Các nguyên tố đất hiếm càng trở nên quan trọng đối với kinh tế thế giới hơn là người ta tưởng, và ngày càng nhiều thiết bị có các phụ kiện điện tử sử dụng các nguyên tố này hơn bao giờ hết.

Các công ty thăm dò khoáng sản đang nỗ lực phá thế độc quyền kim loại đất hiếm của Trung Quốc, nhưng một công nghệ tái chế mới có thể làm giảm tình trạng cung ứng hạn chế một số kim loại đất hiếm. Điều này gây lo lắng cho các nước phương Tây, bởi các kim loại này rất cần thiết cho chế tạo điện thoại di động, ắc qui xe hơi hybrid, TV màn hình phẳng và công nghệ xanh.

Tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces đăng tải tin: Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm hiểu rõ một nguyên liệu nano có tên gọi hydroxide nano ma nhê (nano-magnesium hydroxide) hay còn gọi nano-Mg(OH)2 có tác dụng như thế nào, nó có thể tách các kim loại và chất nhuộm mầu ra khỏi nước thải, cũng như có thể tách các nguyên tố đất hiếm hòa trong nước thải.

Để thực nghiệm, các nhà nghiên cứu tạo ra các phân tử nano-Mg(OH)2 không mấy tốn kém, các phân tử này có hình dạng giống như hoa khi quan sát chúng bằng kính hiển vi có độ phân giải cao. Trong một thí nghiệm đầu tiên, họ nhận ra nguyên liệu nano này thâu tóm hơn 85% các nguyên tố đất hiếm phân giải trong nước thải. Cuộc thí nghiệm này mô phỏng các điều kiện giống hệt như trong thực tế. Ngoài ra, một phương pháp được tạo ra để tiếp tục tách các nguyên tố đất hiếm cố định và hydroxide ma nhê còn lại bằng cách thay dổi dung dịch pH.

“Tái chế đất hiếm từ nước thải không chỉ tiết kiệm được các nguồn tài nguyên đất hiếm và bảo vệ môi trường, nhưng cũng đem lại lợi ích kinh tế đáng kể,” Zhang Lin và các đồng nghiệp nghiên cứu cho hay. “Thí nghiệm ở qui mô phòng thí nghiệm cho thấy là nano-Mg(OH)2 có tiềm năng lớn để tái chế các nguyên tố đất hiếm từ nước thải công nghiệp”.

Các nguyên tố đất hiếm như là terbium - một kim loại có ánh bạc mềm đến nỗi có thể cắt được bằng dao - được sử dụng để sản xuất siêu nam châm, chất xúc tác hoặc siêu bán dẫn. Ngày nay, các kim loại này chưa thể thay thế được trong nhiều máy móc và các tiện ích kỹ thuật cao.

Các nhà nghiên cứu thị trường cho rằng, nhu cầu toàn cầu sẽ tăng lên ít nhất là 185.000 tấn vào năm 2015. Mặc dù vài nguyên tố trong số này hiện có rất nhiều, nhưng các nguyên tố khác đang ngày càng khan khiếm. TheoBottom of Form

Oilprice.com, cung ứng các kim loại như terbium và dysprosium, chỉ có thể kéo dài hơn 30 năm nữa. Mưu tính tái chế đất hiếm từ nước thải chắc chắn rất tốn kém hoặc không thực tế lắm, nhưng thực tế là các nguyên tố này thường phân giải rất nhiều trong nước thải công nghiệp.

Mỗi người chúng ta đều cảm nhận được rằng những chất thải đổ vào bãi rác đều chứa các vật liệu có thể tái chế được, những đồ thải đó nếu không được tái chế sẽ làm cho chi phí cuộc sống tương lai cao hơn, nó không chỉ làm bẩn thỉu mà còn huỷ hoại môi trường sống của chúng ta như, lithium sử dụng trong ắc qui ion-lithium là vật liệu rất độc hại nếu vứt lay lắt khắp nơi.