2022-12-01
Temuan berjudul 'Selective recovery of high-grade rare earth, Al, and Co-Mn from acid mine drainage treatment sludge material,' dipublikasikan di Minerals Engineering.
Mineral kritis, termasuk 17 unsur tanah jarang, digunakan di banyak produk rumah tangga biasa seperti telepon pintar dan komputer, dan dalam aplikasi penting untuk transisi energi bersih, seperti kendaraan listrik, baterai, dan panel surya.Permintaan untuk logam-logam ini telah meningkat karena kepentingan ekonominya yang tinggi, dan risiko pasokan yang tinggi, dan selanjutnya, ketiadaan mereka akan memiliki konsekuensi yang signifikan terhadap keamanan ekonomi dan nasional AS.
AS perlu memastikan bahwa pasokan mineral ini terjamin, dan oleh karena itu perlu memperhatikan penggalian mineral ini di dalam negeri.Drainase asam tambang (AMD) dan padatan terkait serta endapan yang dihasilkan dari pengolahan DAL telah ditemukan sebagai sumber yang layak dari berbagai mineral kritis dan unsur tanah jarang.
Departemen Energi AS (DOE) sedang menjajaki hal ini lebih jauh dan telah mendanai upaya untuk menunjukkan kelayakan teknis dan kelayakan ekonomi dari penggalian, pemisahan, dan pemulihan REE dan CM dari sumber produk sampingan batubara dan batubara AS, dengan tujuan untuk mencapai oksida tanah jarang campuran dari sumber daya berbasis batubara dengan kemurnian minimum 75%.
“Kami telah bekerja untuk mengembangkan strategi untuk memulihkan CM dan REE dari aliran limbah ini dan telah mencapai tonggak sejarah REE kelas 88,5%,” kata Sarma Pisupati, Profesor Teknik Energi dan Mineral dan Direktur Pusat Mineral Kritis di Penn State .“Target saat ini yang ditetapkan oleh DOE untuk mencapai campuran oksida tanah jarang adalah 75% dan kami telah melampaui target tersebut.”
Para peneliti memperoleh drainase tambang asam dan material lumpur terkait yang mewakili lapisan batubara Lower Kittanning dan mengevaluasi pemulihan berbagai mineral kritis.Proses pemurnian baru berdasarkan proses pengolahan DAL sebelumnya kemudian dirancang untuk memulihkan produk aluminium bermutu tinggi, unsur tanah jarang, kobalt, dan mangan dari lumpur.“Ekstraksi REE dan CM langsung dari DAL meniadakan kebutuhan akan pembubaran lumpur dan biaya terkait reagen dan pemrosesan, menghasilkan praktik pembuangan limbah yang lebih berkelanjutan dengan biaya rendah,” kata Mohammad Rezaee, Asisten Profesor Teknik Pertambangan di Penn State dan co-penulis studi.
Biasanya, AMD diolah dengan menambahkan kapur atau bahan kimia lain untuk menaikkan pH menjadi 7. Namun, para peneliti mengubahnya dalam proses baru mereka.
Sistem AMD baru untuk mengekstrak oksida unsur tanah jarangPada sistem baru yang dikembangkan peneliti, pH tetap dinaikkan menjadi 7, namun dilakukan secara bertahap.
“Daripada menambahkan natrium hidroksida, kalsium hidroksida, atau kapur sekaligus untuk menaikkan pH, kami menaikkannya secara bertahap,” kata Pisupati.“Keuntungan dari metode ini adalah memungkinkan mineral tertentu mengendap pada tingkat pH yang berbeda.Jika kita menambahkan basa kita sekaligus dan menaikkan pH menjadi 7, semua hal ini akan mengendap pada waktu yang bersamaan.Maka kita harus kembali dan memisahkan mereka.
PH dinaikkan ke tingkat yang dibutuhkan besi untuk mengendap, dan kemudian ke pH yang dibutuhkan aluminium untuk mengendap.Setelah presipitasi ini, tanah jarang kemudian pulih melalui presipitasi karbonat.
Endapan yang dihilangkan kemudian dimasukkan kembali melalui siklus dalam proses pemurnian untuk menghilangkan besi, aluminium, dan residu lainnya.
Kemurnian mineral yang dipulihkan
Kirimkan pertanyaan Anda langsung kepada kami