煤灰可提取稀土元素，美國(guó)欲大展拳腳

美國(guó)杜克大學(xué)的研究人員認(rèn)為，稀有金屬可以從分布在整個(gè)北卡羅萊納州的池塘中發(fā)現(xiàn)的粉煤灰中提取。挖掘北卡羅萊納州的每處煤灰堆場(chǎng)可能要花費(fèi)高達(dá)100億美元的成本，但煤灰本身可能買一部分單。

雖然自然鑭系有15種不同元素，但是他們與39號(hào)釔和21號(hào)鈧組成稀土元素。在稀土礦中，稀土元素在涓涓細(xì)流穿越巖石的礦脈中被發(fā)現(xiàn)，礦脈在巖石中的含量很小。含稀土的礦脈必須挖出來(lái)粉碎，沒有稀土礦脈的巖石通常會(huì)有放射性元素，如釷或鉛。在美國(guó)南加州唯一的稀土元素礦，因?yàn)殁Q侵入了供水而被關(guān)閉。稀土元素在煤灰中被發(fā)現(xiàn)，取決于我們?nèi)绾问褂貌煌瑏?lái)源的煤。

煤灰在14處杜克能源發(fā)電廠被堆成池塘或地上堆場(chǎng)，遍布北卡羅萊納州。北卡羅來(lái)納州環(huán)境質(zhì)量部把全部14個(gè)地址歸類為危險(xiǎn)，雖然國(guó)家國(guó)會(huì)議員和環(huán)保部門一味地把煤灰當(dāng)成危害，但是一些人開始把這些廢物作為一種資源。全美各地煤灰及其組成化學(xué)物質(zhì)中，源自阿巴拉契亞地區(qū)的含有的稀土元素比其他地區(qū)更多。美國(guó)能源部和電力科學(xué)研究院均努力激勵(lì)從粉煤灰中提取金屬。稀土元素的附加價(jià)值已重新激起開采煤灰的興趣。電科院正在評(píng)估“科學(xué)的國(guó)家”，并再次尋求如何浸出大數(shù)量的煤灰。到2017年年初，電科院將決定哪些技術(shù)可以使煤灰開采過程中具備工廠規(guī)模的可操作性。

稀土元素和其它金屬會(huì)被玻璃顆粒包住。要提取金屬，必須先通過玻璃。杜克研究者通過用強(qiáng)酸溶解、或浸出煤灰，在實(shí)驗(yàn)室從玻璃種分離金屬。杜克大學(xué)的研究人員測(cè)量來(lái)自阿巴拉契亞的粉煤灰酸處理后的金屬，發(fā)現(xiàn)它含比美國(guó)其他任何一個(gè)地方的煤灰的稀土元素更多，這表明煤灰可以是一種資源。但杜克的科學(xué)家們明白，實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)是不足以開展在北卡羅萊納州提取煤灰金屬的業(yè)務(wù)。下一步就是要拿出一個(gè)辦法來(lái)把稀土元素和其他金屬元素分開。目前正在開發(fā)可以根據(jù)它們的尺寸和磁特性分離元素的過濾器。稀土元素在這些方面非常相似，因此需要時(shí)間來(lái)完善一種篩選一個(gè)元素的方法。實(shí)驗(yàn)室和其他人在能源部的支持下在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)開始測(cè)試自己分離方法，而電科院考察其他行業(yè)的現(xiàn)有技術(shù)。如果這些努力引領(lǐng)了稀土的商業(yè)開采，能源部將投資2000萬(wàn)美元研究針對(duì)煤炭廢棄物提取技術(shù)，而且字面上有數(shù)十億美元的稀土元素價(jià)值包含在煤灰中。