поиск |
Новости химической науки > Простой процесс разделения неодима и диспрозия13.6.2015 ![]() ![]() Редкоземельные металлы представляют собой важные компоненты электроники и постоянных магнитов. Дополнительным источником этих редких элементов может стать вторичная переработка отработавших свой срок потребительских товаров. В новой работе исследователи из США предлагают простой метод разделения солей неодима и диспрозия – это является важным шагом на пути к извлечению этих ценных металлов из отходов.
Название «редкоземельные» эти металлы получили в связи с тем, что они, во-первых, сравнительно редко встречаются в земной коре и, во-вторых, образуют тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды (такие оксиды в начале XIX века и ранее назывались «землями»). Некоторые редкоземельные металлы обладают интересными свойствами и используются для изготовления электронных устройств и магнитов. Самые мощные на настоящий день постоянные магниты – «неомагниты», которые изготавливают из неодим-железо-борного сплава. Эти магниты также могут содержать другие редкоземельные металлы – празеодим, тербий и диспрозий.
Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed..doi: 10.1002/anie.201501659
Неомагниты применяются в акустических колонках и наушниках, двигателях, пишущих головках жестких дисков, генераторах электричества и ветряных турбинах. В настоящий момент существует проблема с доступностью этих металлов, их и без того скромные месторождения постепенно исчерпываются, и извлечение редкоземельных металлов из горных пород становится все сложнее и сложнее. Ценность редкоземельных металлов для технологии наряду с проблемой их доступности послужили тому, что Министерство энергетики США внесло диспрозий и неодим в реестр «критически важных материалов».
Однако один из возможных источников этих материалов, фактически, находится в шаговой доступности – это отработавшие свой срок магниты. Несмотря на это до настоящего времени лишь небольшая доля диспрозия и неодима получается в результате вторичной переработки отходов. Из-за того, что содержание металлов в различных изделиях может быть разным, перед повторным использованием металлы необходимо разделять, однако такое разделение требует больших расходов растворителя и затрат времени.
Исследователи из Университета Пенсильвании, работающие под руководством Эрика Шелтера (Eric J. Schelter) разработали новый простой и эффективный метод разделения неодима и диспрозия. Метод основан на том, что к смеси простых солей этих металлов добавляется специально разработанный тридентатный нитроксидный лиганд. При комплексообразовании этого лиганда с металлами, отличающимися большим радиусом, как, например неодим, образуется димерный комплекс, в то время как металлы с меньшим радиусом (диспрозий) образуют комплексы мономерного строения. Это обстоятельство приводит к тому, что растворимость неодимовых комплексов в бензоле в пятьдесят раз превышает растворимость комплексов диспрозия.
Используя минимальное количество бензола, исследователи смоли отмыть неодимовый комплекс из модельной смеси состава 1:1, получив вещество с чистотой порядка 95%. Твердый остаток, который не растворялся в бензоле, содержал около 95% комплекса диспрозия. Предполагается, что увеличить степень чистоты обеих фракций можно, используя процедуру экстракции бензолом неоднократно.
Исследователи предполагают, что разработанная ими методика может быть использована и для и разделения других элементов, что может существенно упростить извлечение редкоземельных металлов из отходов в будущем.
Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2015, doi: 10.1002/anie.201501659 метки статьи: #вопросы экологии, #геохимия, #неорганическая химия, #химическая технология Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Простой процесс разделения неодима и диспрозия" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|