Forscher des Oak Ridge National Laboratory verwenden modernste Methoden, um Licht in die chemischen Trennungen zu bringen, die zur Rückgewinnung von Seltenerdelementen und zur Sicherung kritischer Materialien für saubere Energietechnologien erforderlich sind.
Bastnäsit-Lagerstätten in den Vereinigten Staaten sind reich an Seltenerdmetallen, müssen jedoch abgebaut und durch chemische Prozesse, die nicht gut verstanden werden, von unerwünschten Mineralien getrennt werden. Grundlegende Erkenntnisse sind erforderlich, um aktuelle Wiederherstellungsansätze zu verbessern, die weitgehend auf Trial-and-Error basieren. Höhere Effizienz bietet Kosteneinsparungen sowie Vorteile für die Umwelt durch Verringerung der Bergbau- und Kohlenstoffauswirkungen.
„Der Weg nach vorn wird vorausschauende Modellierung erfordern, um uns dabei zu helfen, die besten Kandidaten für effizientere Trennungen zu finden“, sagte Vyacheslav Bryantsev vom ORNL.
Das Team kombinierte theoretische und spektroskopische Methoden, um Kollektormoleküle zu entwerfen, die Bastnäsit aus einer Erzmischung herausheben, um die Gewinnung durch Schaumflotation zu verbessern. Ihre Studie, veröffentlicht in Langmuirliefert fehlende Informationen für die Modellierung zukünftiger Kollektoren, die für effiziente Trennungen maßgeschneidert sind.
Robert C. Chapleski et al, Improving Rare-Earth Mineral Separation with Insights from Molecular Recognition: Functionalized Hydroxamic Acid Adsorption on Bastnäsit and Calcit, Langmuir (2022). DOI: 10.1021/acs.langmuir.1c03422