Científicos desarrollan un método respetuoso con el medio ambiente para recuperar tierras raras de las cenizas volantes del carbón
Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han desarrollado un método simple para recuperar elementos de tierras raras de las cenizas volantes de carbón utilizando un líquido iónico y evitando materiales peligrosos. En un artículo publicado en la revista Environmental Science & Technology, los científicos explican que los líquidos iónicos se consideran inocuos para el medio ambiente y reutilizables. Uno en particular, la bis(trifluorometilsulfonil)imida de betanio o [Hbet][Tf₂N], disuelve selectivamente los óxidos de tierras raras en lugar de otros óxidos metálicos. Según los científicos, el líquido iónico también se disuelve en agua al calentarse y se separa en dos fases al enfriarse. Con esto en mente, se propusieron probar si extraía eficiente y preferentemente los elementos deseados de las cenizas volantes de carbón y si era posible limpiarlas eficazmente, creando un proceso seguro y con bajos niveles de residuos. Para ello, el equipo pretrató cenizas volantes de carbón con una solución alcalina y las secó. A continuación, calentó las cenizas suspendidas en agua con [Hbet][Tf₂N], creando una monofase. Al enfriarse, las soluciones se separaron. El líquido iónico extrajo más del 77 % de los elementos de tierras raras del material fresco y recuperó un porcentaje aún mayor (97 %) de las cenizas meteorizadas que habían permanecido años en un estanque de almacenamiento. La última parte del proceso consistió en extraer los elementos de tierras raras del líquido iónico con ácido diluido. Los investigadores también descubrieron que agregar betaína durante la etapa de lixiviación aumentaba las cantidades de elementos de tierras raras extraídas. Entre los elementos recuperados se encuentran escandio, itrio, lantano, cerio, neodimio y disprosio. Finalmente, el equipo probó la reutilización del líquido iónico enjuagándolo con agua fría para eliminar el exceso de ácido y no encontró cambios en su eficiencia de extracción a través de tres ciclos de lixiviación y limpieza. “Este enfoque de bajos residuos produce una solución rica en elementos de tierras raras, con impurezas limitadas, y podría usarse para reciclar materiales preciosos de la abundancia de cenizas volantes de carbón almacenadas en estanques”, dijeron los científicos en un comunicado de prensa. Los hallazgos también podrían ser cruciales para las regiones productoras de carbón, como Wyoming, que buscan reinventar su industria local ante la disminución de la demanda de combustibles fósiles.
Hora de publicación: 04-jul-2022 