खाणकाम दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटकांचे भविष्यकाळ टिकाऊ

QQ 截图 20220303140202

स्रोत: अझो खाण
दुर्मिळ पृथ्वी घटक काय आहेत आणि ते कोठे सापडले?
दुर्मिळ पृथ्वी घटक (आरईएस) मध्ये 17 धातूच्या घटकांचा समावेश आहे, नियतकालिक सारणीवर 15 लॅन्थेनाइड्स बनलेले:
लॅन्थनम
सेरियम
प्रेसोडिमियम
निओडीमियम
प्रोमीथियम
समरियम
युरोपियम
गॅडोलिनियम
टेरबियम
डिसप्रोसियम
होल्मियम
एर्बियम
थुलियम
Ytterbium
यूटियम
स्कॅन्डियम
Yttrium
त्यापैकी बहुतेक जण गटाच्या नावाप्रमाणेच दुर्मिळ नाहीत परंतु चुना आणि मॅग्नेशियासारख्या इतर सामान्य 'पृथ्वी' घटकांच्या तुलनेत 18 व्या आणि 19 व्या शतकात त्यांचे नाव देण्यात आले.
सेरियम ही सर्वात सामान्य रीई आहे आणि तांबे किंवा शिसेपेक्षा जास्त मुबलक आहे.
तथापि, भौगोलिक दृष्टीने, आरईई क्वचितच कोळसा सीम म्हणून एकाग्रता ठेवींमध्ये आढळतात, उदाहरणार्थ, त्यांना खाण आर्थिकदृष्ट्या कठीण बनविते.
त्याऐवजी ते चार मुख्य असामान्य रॉक प्रकारांमध्ये आढळतात; कार्बोनेट-समृद्ध मॅग्मास, अल्कधर्मीय आग्नेय सेटिंग्ज, आयन-शोषण चिकणमातीच्या ठेवी आणि मोनाझाइट-एक्सनोटाइम-बेअरर प्लेर्स ठेवींमधून मिळविलेले असामान्य आग्नेय खडक आहेत.
हाय-टेक जीवनशैली आणि नूतनीकरणयोग्य उर्जेची मागणी पूर्ण करण्यासाठी चायना 95% दुर्मिळ पृथ्वी घटकांची खाणी
१ 1990 1990 ० च्या उत्तरार्धात, चीनने आरईई उत्पादनावर अधिराज्य गाजवले आहे, ज्याने स्वत: च्या आयन-शोषण चिकणमातीच्या ठेवींचा वापर केला, ज्याला 'दक्षिण चीन क्ले' म्हणून ओळखले जाते.
चीनने हे करणे किफायतशीर आहे कारण कमकुवत ids सिडचा वापर करण्यापासून रीस काढण्यासाठी चिकणमातीची ठेवी सोपी आहेत.
दुर्मिळ पृथ्वी घटक सर्व प्रकारच्या हाय-टेक उपकरणांसाठी वापरल्या जातात, ज्यात संगणक, डीव्हीडी प्लेयर, सेल फोन, लाइटिंग, फायबर ऑप्टिक्स, कॅमेरे आणि स्पीकर्स आणि जेट इंजिन, क्षेपणास्त्र मार्गदर्शन प्रणाली, उपग्रह आणि माइसेसिल विरोधी संरक्षण यासारख्या लष्करी उपकरणांचा समावेश आहे.
२०१ Paris च्या पॅरिस हवामान कराराचे उद्दीष्ट म्हणजे ग्लोबल वार्मिंगला २ डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी करणे, शक्यतो १.5 डिग्री सेल्सियस, पूर्व-औद्योगिक पातळीवर मर्यादित ठेवणे. यामुळे नूतनीकरणयोग्य उर्जा आणि इलेक्ट्रिक कारची मागणी वाढली आहे, ज्यास आरईईला ऑपरेट करणे देखील आवश्यक आहे.
२०१० मध्ये, चीनने जाहीर केले की मागणीत स्वतःची वाढ पूर्ण करण्यासाठी आरईई निर्यात कमी होईल, परंतु उर्वरित जगात हाय-टेक उपकरणे पुरवण्यासाठी आपली प्रबळ स्थिती कायम ठेवेल.
सौर पॅनल्स, वारा आणि भरतीसंबंधी उर्जा टर्बाइन्स तसेच इलेक्ट्रिक वाहनांसारख्या नूतनीकरणयोग्य उर्जासाठी आवश्यक असलेल्या रीसच्या पुरवठ्यावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी चीन देखील मजबूत आर्थिक स्थितीत आहे.
फॉस्फोगिप्सम खत दुर्मिळ पृथ्वी घटक कॅप्चर प्रोजेक्ट
फॉस्फोगिप्सम हे खताचे उप-उत्पादन आहे आणि त्यात नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे किरणोत्सर्गी घटक जसे की युरेनियम आणि थोरियम आहेत. या कारणास्तव, प्रदूषण करणार्‍या माती, हवा आणि पाण्याच्या संबंधित जोखमीसह हे अनिश्चित काळासाठी साठवले जाते.
म्हणूनच, पेन स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांनी इंजिनियर्ड पेप्टाइड्स, अमीनो ids सिडच्या लहान तारांचा वापर करून मल्टीस्टेज दृष्टिकोन तयार केला आहे जो विशेष विकसित पडदा वापरुन आरईई अचूकपणे ओळखू शकतो आणि स्वतंत्रपणे ओळखू शकतो.
पारंपारिक पृथक्करण पद्धती अपुरी असल्याने, प्रकल्पाचे उद्दीष्ट नवीन पृथक्करण तंत्र, साहित्य आणि प्रक्रिया तयार करणे आहे.
या डिझाइनचे नेतृत्व संगणकीय मॉडेलिंगद्वारे केले गेले आहे, जे क्लेमसन येथील केमिकल आणि बायोमोलिक्युलर अभियांत्रिकीचे मुख्य अन्वेषक आणि सहयोगी प्राध्यापक, क्रिस्टीन दुवाल आणि ज्युली रेनर यांनी विकसित केले आहेत.
ग्रीनली ते पाण्यात कसे वागतात याकडे लक्ष देतील आणि व्हेरिएबल डिझाइन आणि ऑपरेटिंग परिस्थितीत पर्यावरणीय प्रभाव आणि भिन्न आर्थिक संभाव्यतेचे मूल्यांकन करतील.
केमिकल अभियांत्रिकी प्रोफेसर लॉरेन ग्रीनली, असा दावा करतात की: “आज, अंदाजे 200,000 टन दुर्मिळ पृथ्वी घटक केवळ फ्लोरिडामध्ये केवळ फ्लोरिडामध्ये असुरक्षित फॉस्फोग्सम कचर्‍यामध्ये अडकले आहेत.”
कार्यसंघ ओळखतो की पारंपारिक पुनर्प्राप्ती पर्यावरण आणि आर्थिक अडथळ्यांशी संबंधित आहे, ज्यायोगे ते सध्या संमिश्र साहित्यातून पुनर्प्राप्त केले जातात, ज्यास जीवाश्म इंधन ज्वलन आवश्यक आहे आणि कामगार-केंद्रित आहे
नवीन प्रकल्प त्यांना टिकाऊ मार्गाने पुनर्प्राप्त करण्यावर लक्ष केंद्रित करेल आणि पर्यावरणीय आणि आर्थिक फायद्यांसाठी मोठ्या प्रमाणात आणले जाऊ शकते.
जर हा प्रकल्प यशस्वी झाला तर, पृथ्वीवरील दुर्मिळ घटक प्रदान करण्यासाठी चीनवरील यूएसएची अवलंबित्व देखील कमी होऊ शकते.
नॅशनल सायन्स फाउंडेशन प्रकल्प निधी
पेन स्टेट आरईई प्रकल्पाला $ 571,658 च्या चार वर्षांच्या अनुदानाद्वारे वित्तपुरवठा केला जातो, एकूण $ 1.7 दशलक्ष आणि केस वेस्टर्न रिझर्व्ह युनिव्हर्सिटी आणि क्लेमसन विद्यापीठाचे सहकार्य आहे.
दुर्मिळ पृथ्वी घटक पुनर्प्राप्त करण्यासाठी वैकल्पिक मार्ग
आरआरई पुनर्प्राप्ती सामान्यत: लहान प्रमाणात ऑपरेशन्सचा वापर करून केली जाते, सामान्यत: लीचिंग आणि सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शनद्वारे.
जरी एक सोपी प्रक्रिया असली तरी, लीचिंगला धोकादायक रासायनिक अभिकर्मकांची उच्च प्रमाणात आवश्यकता असते, तसेच व्यावसायिकदृष्ट्या अवांछनीय आहे.
सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन एक प्रभावी तंत्र आहे परंतु ते फार कार्यक्षम नाही कारण ते कामगार-केंद्रित आणि वेळ घेणारे आहे.
रीस पुनर्प्राप्त करण्याचा आणखी एक सामान्य मार्ग म्हणजे अ‍ॅग्रोमिनिंगद्वारे, ज्याला ई-मायनिंग म्हणून देखील ओळखले जाते, ज्यात इलेक्ट्रॉनिक कचरा, जसे की जुने संगणक, फोन आणि विविध देशांकडून टेलीव्हिजनचा समावेश आहे जे आरईई एक्सट्रॅक्शनसाठी आहे.
संयुक्त राष्ट्रसंघाच्या पर्यावरण कार्यक्रमानुसार, 2019 मध्ये 53 दशलक्ष टन ई-कचरा तयार करण्यात आला, ज्यात आरईई आणि धातू असलेले सुमारे 57 अब्ज अब्ज कच्चे माल आहे.
जरी बर्‍याचदा रीसायकलिंग सामग्रीची शाश्वत पद्धत म्हणून ओळखली जाते, परंतु ती स्वत: च्या समस्यांशिवाय नाही ज्यावर अद्याप मात करणे आवश्यक आहे.
अ‍ॅग्रोमिनिंगसाठी आरईई पुनर्प्राप्तीनंतर बरीच स्टोरेज स्पेस, रीसायकलिंग प्लांट्स, लँडफिल कचरा आवश्यक आहे आणि त्यात वाहतुकीच्या खर्चाचा समावेश आहे, ज्यास जीवाश्म इंधन जाळण्याची आवश्यकता आहे.
पेन स्टेट युनिव्हर्सिटी प्रोजेक्टमध्ये पारंपारिक आरईई पुनर्प्राप्ती पद्धतींशी संबंधित काही समस्यांवर मात करण्याची क्षमता आहे जर ती स्वतःची पर्यावरणीय आणि आर्थिक उद्दीष्टे पूर्ण करू शकते.


पोस्ट वेळ: जुलै -04-2022