Cientistas desenvolvem método ecologicamente correto para recuperar REE de cinzas volantes de carvão
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia desenvolveram um método simples para recuperar elementos de terras raras de cinzas volantes de carvão usando um líquido iônico e evitando materiais perigosos. Em um artigo publicado na revista Environmental Science & Technology, os cientistas explicam que os líquidos iônicos são considerados ambientalmente inofensivos e reutilizáveis. Um em particular, a bis(trifluorometilsulfonil)imida de betaína ou [Hbet][Tf2N], dissolve seletivamente óxidos de terras raras em detrimento de outros óxidos metálicos. Segundo os cientistas, o líquido iônico também se dissolve em água quando aquecido e se separa em duas fases quando resfriado. Sabendo disso, eles se propuseram a testar se ele extrairia de forma eficiente e preferencial os elementos desejados das cinzas volantes de carvão e se poderia ser limpo de forma eficaz, criando um processo seguro e com baixo índice de resíduos. Para isso, a equipe pré-tratou as cinzas volantes de carvão com uma solução alcalina e as secou. Em seguida, aqueceram as cinzas suspensas em água com [Hbet][Tf2N], criando uma fase única. Após o resfriamento, as soluções se separaram. O líquido iônico extraiu mais de 77% dos elementos de terras raras do material fresco e recuperou uma porcentagem ainda maior (97%) das cinzas intemperizadas que haviam passado anos em um reservatório de armazenamento. A última parte do processo consistiu em remover os elementos de terras raras do líquido iônico com ácido diluído. Os pesquisadores também descobriram que adicionar betaína durante a etapa de lixiviação aumentou a quantidade de elementos de terras raras extraídos. Escândio, ítrio, lantânio, cério, neodímio e disprósio estavam entre os elementos recuperados. Por fim, a equipe testou a reutilização do líquido iônico enxaguando-o com água fria para remover o excesso de ácido, não encontrando nenhuma alteração na eficiência de extração após três ciclos de lixiviação e limpeza. “Essa abordagem de baixo desperdício produz uma solução rica em elementos de terras raras, com impurezas limitadas, e pode ser usada para reciclar materiais preciosos da abundância de cinzas volantes de carvão mantidas em lagoas de armazenamento”, disseram os cientistas em um comunicado à imprensa. As descobertas também podem ser cruciais para regiões produtoras de carvão, como Wyoming, que buscam reinventar sua indústria local diante da demanda decrescente por combustíveis fósseis.
Horário da publicação: 04/07/2022 