煤灰中稀土元素的顯微圖像   圖片來源：萊斯大學

顆粒在線訊：對智能手機和電動汽車至關重要的稀土元素，如今可以從煤炭廢料中提取，而不僅僅依賴于地下開采。

由于具有磁性和電子特性，釹、銪、鋱和其他曾經鮮為人知的稀土元素，目前在手機觸摸屏、電動汽車電機、風力渦輪機和其他現代技術中應用廣泛。不過，開采它們卻是昂貴和低效的，因為必須挖掘大片土地才能獲得少量礦產。

美國萊斯大學的James Tour和同事提出了一種從粉煤灰中回收此類金屬的方法。粉煤灰是發(fā)電廠燃燒煤炭后留下的一種黑色細粉末。

他們開發(fā)出一種名為“閃光焦耳加熱”的技術，即將粉煤灰填充到石英管中，并通過大電流在1秒鐘內將其加熱到3000攝氏度。相關成果發(fā)表于2月9日出版的《科學進展》雜志。

這種快速加熱還能將磷酸鹽中的金屬轉化為更容易用弱酸分離的氧化物。

“每噸粉煤灰只含有大約半公斤的稀土元素，但由于我們有幾十年煤炭燃燒留下的堆積如山的粉煤灰，所以可以提取的稀土元素總量是巨大的?！盩our說。

研究人員還發(fā)現，“赤泥”（鋁生產過程中產生的廢物）以及被磨成粉末的廢棄消費電子產品，也可以以同樣的方式回收稀土元素。

“快速加熱過程會從這些材料中釋放出有毒重金屬，但后者很容易被捕獲?！盩our說，“剩下的灰燼可以與混凝土混合，以便回收利用。”

目前，這項技術已被授權給一家名為Universal Matter的公司，該公司將設法擴大生產規(guī)模并提取具有商業(yè)價值的稀土元素。（李木子）

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abm3132