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摇身一变,蛋壳成为稀土绿色回收的“功臣”

科普时报
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□ 任声权

在大多数人眼里,普通的鸡蛋壳仅能提供一点钙、锌元素。如今,科学家以鸡蛋壳作为介质,并从中找到稀土元素,使其成为绿色回收的“功臣”。

稀土是电动汽车和风力涡轮机等技术中不可或缺的元素,需求量与日俱增,但供应量却相对不足。因此,科学家们一直在尝试从环境中提取这些物质的新方法。近日,英国研究人员获得突破性进展,他们发现不起眼的鸡蛋壳可有效从水中吸收和分离宝贵的稀土元素。相关研究论文日前在美国化学会旗下《欧米茄》杂志发表。

研究显示,在90℃的条件下,蛋壳表面有助于形成名为羟碳钕石的稀土化合物。随着温度升高,蛋壳彻底改变,方解石外壳溶解,并被多晶稀土化合物取代。

羟碳钕石矿物群首次在日本被发现,通常形成于碱性橄榄石玄武岩的后岩浆热液活动中。这种矿物群含有几种不同稀土元素的碳酸盐矿物。羟碳镧石就是在这种矿物群中发现的,与羟碳钕石类似。

羟碳钕石属于碳酸盐类矿物,是稀土元素碳酸盐化的产物。羟碳钕石有几种不同的衍生物,包括钕石(Nd)、镧石(La)等。这些衍生物根据它们包含的稀土元素不同而有所区别。

当温度达到205℃时,多晶稀土化合物逐渐转变为氟碳铈矿,颜色也变为黄到淡红棕色,具有玻璃和油脂那种光泽,有的呈片状、有的呈块状。这是一种稳定的稀土碳酸盐矿物,工业界用它提取稀土元素,还可用来合成橡胶、人造纤维、有机合成等。氟碳铈矿汇集在废弃蛋壳表面,因为蛋壳会随着时间的推移捕获独特的稀土,用这种创新方法即可将废弃蛋壳作为一种低成本、环保型材料重新利用,满足了不同行业对稀土元素不断增长的需求。

稀土元素是重要的发光材料、激光材料,也是工业生产中广泛使用的催化剂,一直存在过度开采和环境污染问题,因此加大对稀土资源的回收利用,具有很高的社会、经济和生态效益。以前,稀土资源回收存在过程复杂、二次污染、拆分困难,以及成本高昂等问题,只有通过新技术、新工艺来减少稀土回收过程中的元素损耗。通过不起眼的蛋壳废料回收稀土元素,不失为一种新的环保方法。

(作者系安徽省科普作家协会会员)

评论
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太师级
鸡蛋壳它作为一种常见的厨余废物,通常被人们忽视其潜在的价值。不过,最新的研究表明,通过科学的方法,鸡蛋壳可以成为稀土元素绿色回收的有力工具,这一研究成果展示了如何将日常生活中的废弃物转化为有价值的资源,同时也为稀土元素的可持续利用提供了新的思路。随着技术的进步和应用的推广,鸡蛋壳有望在稀土回收领域发挥更大的作用。
2024-07-06
科普中国●yling
进士级
随着全球逐渐转向绿色能源技术,团队简单、低成本且环保的工艺可以帮忙对稀土元素日益增长的需求。通过将蛋壳废弃物转化为稀土回收的宝贵资源,团队解决与传统萃取方法涉及的环境问题,并为绿色技术发展做出贡献。
2024-07-06
张美玲L
庶吉士级
通过不起眼的蛋壳废料回收稀土元素,用这种创新方法即可将废弃蛋壳作为一种低成本、环保型材料重新利用,满足了不同行业对稀土元素不断增长的需求。科学家让蛋壳摇身一变,成为稀土绿色回收的“功臣”。
2024-07-06