ابتكار مواد جديدة لاستخلاص المعادن الأرضية النادرة من النفايات الصناعية

ابتكر كيميائيون في مؤسسات أكاديمية العلوم الروسية مواد امتصاص جديدة للاستخلاص الانتقائي للمعادن الأرضية النادرة من نفايات الإنتاج الصناعي. وتستخدم في هذه العملية مادة تُسمى "مستخلص تودغا" (أوكتيل ثنائي جليكول أميد)، وفقًا لما أفادت به الخدمة الصحفية لوزارة العلوم والتعليم العالي الروسية.
أشارت الخدمة الصحفية إلى أن باحثين من مركز الاستخدام الرشيد للمواد الخام المعدنية النادرة التابع لمعهد "فرومكين" للكيمياء الفيزيائية والكهروكيميائية، بالتعاون مع زملائهم من المركز الفيدرالي للبحوث في الكيمياء الفيزيائية والطب، قاموا بتصنيع سلسلة من المواد المازة من نوع (SIR 1-4)، والتي تتميز بتوفرها الاصطناعي وسهولة تجديدها. وقد أظهرت المواد المازة المطورة، القائمة على المستخلص المعروف كرباعي أوكتيل ثنائي جليكول أميد (تودغا) والمصفوفة المسامية، كفاءة عالية في الاستخلاص الانتقائي للعناصر الأرضية النادرة من المواد الخام المعاد تدويرها.
وأكدت الخدمة أن الطلب العالمي على المعادن الأرضية النادرة يشهد ارتفاعًا حاليًا، وذلك لاستخدامها الحتمي في العديد من القطاعات، مثل استخدامها كحفازات في الصناعة الكيميائية. وقد أدى الطلب المتزايد بالفعل إلى استنزاف مصادر المواد الخام التقليدية، مما أدى إلى ارتفاع الأسعار، وهذا بدوره حفّز البحث عن طرق جديدة للحصول على العناصر الأرضية النادرة من مصادر أخرى.
تكتسب المغناطيسات الدائمة المستهلكة أهمية خاصة كأحد المصادر الثانوية للعناصر الأرضية النادرة. وتعتبر معالجتها جانبًا مهمًا من الاستراتيجية البيئية لإعادة تدوير الأجهزة الإلكترونية التالفة. وتبدأ عملية استخلاص العناصر الأرضية النادرة من المغناطيسات المحتوية على سبيكة النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB) بمرحلة إذابة خردة المغناطيس في الأحماض غير العضوية.
تفتح إحدى المواد المازة الجديدة SIR 3 آفاقًا جديدة لعملية الاستخلاص هذه بفضل خصائصها الفريدة، حيث تتفوق على النظير الأجنبي من نوع Trischem DGA من حيث السعة الامتزازية، وتسمح باستخلاص فعال للعناصر الأرضية النادرة من المخاليط المعقدة. باستخدام المادة المازة SIR 3، طور العلماء طريقة للفصل بين أيونات الحديد ومجموع العناصر الأرضية النادرة، ليتم استخلاص المعادن الأرضية النادرة مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم والديسبروسيوم.