وضعیت تحقیق فعلی و چشم انداز معرف های پردازش مواد معدنی کمیاب زمین

معرف‌های پردازش مواد معدنی خاکی کمیاب: جمع‌آوری‌کننده‌ها، کاهش‌دهنده‌ها، کف‌کننده‌ها و عوامل شستشو برای بازیابی کارآمد و پایدار

معرف‌های پردازش مواد معدنی خاکی کمیاب: جمع‌آوری‌کننده‌ها، کاهش‌دهنده‌ها، کف‌کننده‌ها و عوامل شستشو برای بازیابی کارآمد و پایدار

عناصر خاکی کمیاب (REEs) دارای طیف وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی استثنایی هستند که آنها را در کاربردهای مختلف، از الکترونیک گرفته تا کاربردهای نظامی، حیاتی می کند. آنها توسط کشورهایی مانند چین، ایالات متحده، ژاپن و استرالیا به عنوان مواد معدنی ضروری شناخته می شوند. با این حال، کانی‌های خاکی کمیاب از نظر تنوع فراوان، اما از نظر عیار پایین هستند و اغلب با کانی‌های گنگ مشابه مرتبط هستند. سودمندی آنها به شدت به پیشرفت در معرف های فرآوری مواد معدنی وابسته است.

این مقاله در جهت بهره‌برداری کارآمد از منابع خاکی کمیاب است. وضعیت فعلی تحقیق و توسعه را خلاصه می کند معرف های فلوتاسیون برای سنگ معدنی خاکی کمیاب، از جمله کلکتورها، افسردگی، فعال کننده ها و کف کننده ها، همراه با مکانیسم شناورسازی آنها. معرف های شیمیایی برای سنگ معدن های خاکی کمیاب نوع یونی، از جمله عوامل شستشو و عوامل رسوب‌دهنده نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند که وضعیت تحقیق و مکانیسم‌های شستشوی آنها را پوشش می‌دهد. علاوه بر این، وضعیت فعلی شناورسازی خاکی کمیاب گردآورندگان مورد ارزیابی قرار می گیرند و جهت تحقیقات آینده برای فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف ها تجزیه و تحلیل می شوند. هدف این بررسی ارائه مرجعی برای شرکت ها و متخصصان درگیر در فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب و توسعه معرف است.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 1تصویر

0 مقدمه

عناصر خاکی کمیاب (REEs) شامل اسکاندیم، ایتریم و تمام 15 لانتانید هستند که در مجموع 17 عنصر را تشکیل می دهند. این عناصر دارای طیف وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی استثنایی هستند که آنها را در بخش‌های مختلف غیرنظامی و نظامی از جمله صنایع پزشکی، انرژی و دفاعی حیاتی می‌سازد. آنها اغلب به عنوان "ویتامین های صنعتی"، "عناصر معجزه آسا"، "هورمون های کشاورزی" و "فلزات جنگی" شناخته می شوند که توسط کشورهایی مانند ایالات متحده، چین، ژاپن، استرالیا، کانادا و اتحادیه اروپا به عنوان مواد معدنی حیاتی شناخته می شوند. طبق گزارش سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS)، تا سال 2022، ذخایر جهانی اکسید خاکی کمیاب (REO) تقریباً 120 میلیون تن است که عمدتاً در چین (36.7٪)، ویتنام (18.3٪)، برزیل (17.5٪)، روسیه (17.5٪)، هند (5.8٪) و استرالیا (3.3٪) متمرکز شده است.

معادن اصلی خاکی کمیاب جهان عبارتند از: معادن چین بایان اوبو، مائونیوپینگ و گانژو، معدن گذرگاه کوهستانی در ایالات متحده، معادن آراکسا و میناسو در برزیل، کانسار دریاچه عجیب در کانادا، کانسار Mount Weld در استرالیا، و کانسار Zandkopsdrift در آفریقای جنوبی. علاوه بر این، استان های جنوبی چین، از جمله جیانگشی، گوانگدونگ، فوجیان و یوننان، خانه بیش از 170 ذخایر خاکی کمیاب با جذب یونی با کیفیت بالا هستند که به عنوان منبع اولیه جهانی عناصر خاکی کمیاب متوسط ​​و سنگین عمل می کنند.

بیش از 250 نوع کانی خاکی کمیاب شناسایی شده است که باستنازیت ((Ce, La)(CO3)F)، مونازیت ((Ce, La)PO4)، زنوتیم (YPO4)، ایتریالیت (Y2FeBe(SiO4)2O2) و فرگوسونیت (YNbO4) بیش از 95% از کل کانی های را تشکیل می دهند. با این حال، این سنگ‌ها اغلب با کوارتز، فلوریت، باریت، فلدسپات، کلسیت، و سایر کانی‌های گنگ سیلیکات همراه هستند و در نتیجه کانی‌های با عیار پایین به وجود می‌آیند که جداسازی آنها چالش برانگیز است. به این ترتیب، بهره‌برداری از سنگ‌های خاکی کمیاب اغلب به ترکیبی از جداسازی گرانشی، جداسازی مغناطیسی و شناورسازی برای ارتقاء کانه‌های با عیار پایین به کنسانتره‌های درجه ذوب صنعتی نیاز دارد. در مورد کانی‌های خاکی کمیاب با جذب یونی، عناصر خاکی کمیاب به صورت یون بر روی سطوح معدنی یا درون لایه‌های کریستالی جذب می‌شوند و برای استخراج اکسیدهای خاکی کمیاب نیاز به پردازش شیمیایی دارند.

چه با سنگ‌های خاکی کمیاب مبتنی بر مواد معدنی یا از نوع یونی سر و کار داشته باشید، استفاده از معرف‌های غنی‌سازی در تعیین درجه محصول بسیار مهم است. بازیابی زمین های کمیاب نرخ ها، کارایی تولید، هزینه ها و اثرات زیست محیطی.

این مقاله بر بهره‌برداری کارآمد از منابع خاکی کمیاب تمرکز دارد و مروری دقیق از انواع، مکانیسم‌ها و پیشرفت تحقیقاتی معرف‌های فلوتاسیون (کلکتورها، کف‌سازها، تنظیم‌کننده‌ها) برای سنگ‌های معدنی خاکی کمیاب و همچنین معرف‌های غنی‌سازی شیمیایی (عوامل شستشو، عوامل رسوب‌دهنده خاکی) ارائه می‌کند. همچنین جهت‌گیری‌های آینده برای تحقیق و توسعه در معرف‌های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب را ارائه می‌کند، با هدف ارائه مرجعی برای شرکت‌ها و محققانی که در زمینه جداسازی خاک‌های کمیاب یا توسعه معرف‌های صنعتی فعالیت می‌کنند.

1 گردآورنده شناور زمین نادر

کلکتورها با تغییر آبگریزی سطحی کانی‌های هدف، آسان‌تر کردن اتصال آن‌ها به حباب‌ها و بهبود خواص شناورسازی آنها، نقش مهمی در شناورسازی زمین‌های کمیاب دارند. بر اساس گروه های عاملی، کلکتورهای فلوتاسیون خاکی کمیاب را می توان به اسیدهای هیدروکسامیک، اسیدهای چرب، اسیدهای فسفونیک و دیگر معرف ها طبقه بندی کرد. 1.1 کلکتورهای هیدروکسامیک اسید

کلکتورهای هیدروکسامیک اسید که در دهه 1980 توسعه یافتند، متداول ترین معرف های مورد استفاده در شناورسازی خاکی کمیاب هستند. اسیدهای هیدروکسامیک، همچنین به عنوان اکسیم شناخته می شوند، به دو شکل ایزومر وجود دارند: اکسیم (ساختار کتو) و اسید هیدروکسامیک (ساختار انول)، که اکسیم غالب است. هر دو ایزومر تجزیه می شوند تا آنیون های یکسان را در طول شناورسازی تشکیل دهند.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 2تصویر

کلکتورهای متداول هیدروکسامیک اسید مورد استفاده در شناورسازی خاکی کمیاب عبارتند از C7-C9 آلکیل هیدروکسامیک اسید، 2-هیدروکسی-3-نفتوهیدروکسامیک اسید (H205)، 1-هیدروکسی-2-نفتوهیدروکسامیک اسید (H203)، سالیسیلیک هیدروکسامیک اسید (L102)، اسید مالوکزامیک اسید، سیکلوکسامیک اسید، سیکلوکسامیک اسید، سیکلوکسامیک اسید. هیدروکسامیک اسید (OMHA) و سایر محصولات هیدروکسامیک اسید اصلاح شده یا مخلوط، مانند H316 (H205 اصلاح شده)، P8 (عمدتاً هیدروکسی‌نفتو هیدروکسامیک اسید)، LF8# (98٪ اسید هیدروکسی‌نفتو هیدروکسامیک)، و کلکتور 103 (اسید سالیسیلیک هیدروکسامیک). در حالی که اسیدهای هیدروکسامیک گزینش پذیری خوبی برای عناصر خاکی کمیاب نشان می دهند، اغلب در طول شناورسازی نیاز به گرمایش دارند که منجر به هزینه های انرژی بالاتر می شود و سنتز آنها نیز می تواند گران باشد.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 3تصویر

1.2 جمع کننده اسیدهای چرب

از دهه 1950 که اسید اولئیک به طور موفقیت آمیزی در گذرگاه کوهستان در ایالات متحده اعمال شد، جمع آوری کننده های اسید چرب در شناورسازی خاکی کمیاب استفاده شده است. در چین، مطالعات سیستماتیک در مورد استفاده از اسید اولئیک و صابون پارافین اکسید شده برای شناورسازی خاکی کمیاب در دهه 1960 آغاز شد.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 4تصویر

جمع کننده های اسید چرب از روغن های گیاهی یا حیوانی طبیعی مشتق می شوند که معمولاً از مخلوطی از اسیدهای کربوکسیلیک اشباع و غیر اشباع C10-C20 یا نمک ها تشکیل شده اند. معرف های رایج عبارتند از اولئیک اسید، اولئات سدیم، روغن بلند، صابون پارافین اکسید شده، روغن میوه باکوس، فتالات ها، اسید نفتنیک و مشتقات اکسید شده نفت. با این حال، جمع‌آورنده‌های اسیدهای چرب انتخاب‌پذیری کمتری برای مواد معدنی خاکی کمیاب دارند و اغلب برای دستیابی به جداسازی مؤثر، نیاز به افزودن مواد مضعف و تنظیم دما دارند.

اعتقاد بر این است که شناورسازی مواد معدنی خاکی کمیاب با استفاده از اسیدهای چرب شامل ترکیبی از جذب فیزیکی، جذب شیمیایی و واکنش‌های شیمیایی سطحی است.

1.3 کلکتورهای اسید فسفونیک

کلکتورهای اسید فسفونیک (—P=O) و فسفونات (—O—P=O) عملکرد شناورسازی قوی‌تری را برای کانی‌های فلزی در مقایسه با کلکتورهای هیدروکسامیک و اسیدهای چرب نشان می‌دهند. با این حال، کلکتورهای اسید فسفونیک معمولاً گزینش پذیری پایین تری دارند.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 5تصویر

کلکتورهای اسید فسفونیک که در حال حاضر در شناورسازی خاکی کمیاب مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از استایرن فسفونیک اسید، اسید p-تولوئن فسفونیک، اسید بنزیل فسفونیک، اسید α-هیدروکسی بنزیل فسفونیک و محصولات تجاری مانند P538 و Flotinor 1682.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 6تصویر

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 7تصویر

1.4 سایر کلکسیونرها

به غیر از اسیدهای هیدروکسامیک، اسیدهای چرب و اسیدهای فسفونیک، مجموعه‌کننده‌های جدید مختلفی برای بهبود کارایی شناورسازی و انتخاب‌پذیری زمین‌های کمیاب در حال بررسی هستند. برخی از اینها عبارتند از سولفونات ها، تیو فسفات ها و نمک های آمونیوم چهارتایی.

  • سولفونات ها: گزارش شده است که سولفونات ها گزینش پذیری و عملکرد خوبی در فرآیندهای شناورسازی از خود نشان می دهند، اما کاربرد آنها در شناورسازی مواد معدنی کمیاب هنوز در مراحل اولیه است.

  • تیو فسفات ها: این کلکتورها اغلب در شناورسازی مواد معدنی سولفیدی استفاده می شوند، اما تحقیقات در مورد کاربرد آنها در شناورسازی خاکی کمیاب ادامه دارد.

  • نمک های آمونیوم چهارتایی: این ترکیبات به دلیل توانایی آنها در شناور کردن کانی های غیر سولفیدی مورد بررسی قرار گرفته اند و موفقیت هایی در شناورسازی خاکی کمیاب گزارش شده است. آنها از طریق جاذبه الکترواستاتیکی با سطوح معدنی دارای بار منفی عمل می کنند.

محققان به طور مداوم در حال آزمایش با معرف های جدید برای افزایش اثربخشی شناورسازی مواد معدنی کمیاب هستند و بر بهبود نرخ بازیافت و کاهش اثرات زیست محیطی این مواد شیمیایی تمرکز می کنند.

2 مهارکننده برای شناورسازی زمین نادر

کاهنده‌ها در شناورسازی مواد معدنی خاکی کمیاب برای مهار انتخابی کانی‌های گنگ ضروری هستند، در نتیجه گزینش پذیری و عملکرد کانی‌های خاکی کمیاب را بهبود می‌بخشند. کانی‌های گانگی اولیه مرتبط با کانی‌های خاکی کمیاب، مانند کوارتز، کلسیت و باریت، اغلب رفتارهای شناورسازی مشابهی از خود نشان می‌دهند که مهار انتخابی آن‌ها را حیاتی می‌سازد.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 8تصویر

داروهای مضعف رایج در شناورسازی خاکی کمیاب شامل شیشه آب (سیلیکات سدیم)، فلوراید سدیم، تانن ها و نشاسته است.

2.1 سیلیکات سدیم (لیوان آب)

سیلیکات سدیم که معمولاً به عنوان شیشه آب شناخته می شود، یکی از پرمصرف ترین مواد مضعف در شناورسازی خاکی کمیاب است. برای مهار مواد معدنی سیلیکات مانند کوارتز و فلدسپات استفاده می شود. مکانیسم اثر افسردگی سیلیکات سدیم به طور کلی به تشکیل یک لایه سیلیکا بر روی سطح کانی های گنگ نسبت داده می شود که از جذب کلکتوری جلوگیری می کند.

لیوان آب یک ماده مضعف موثر و کم هزینه است، اما عملکرد آن می تواند تحت تأثیر عواملی مانند pH، غلظت یون و دوز معرف باشد. محققان در حال بررسی سیلیکات های اصلاح شده و سایر افزودنی های شیمیایی برای بهبود انتخاب پذیری شیشه آب هستند.

2.2 سدیم فلوراید

سدیم فلوراید برای کاهش کلسیت در فرآیندهای شناورسازی خاکی کمیاب استفاده می شود. اثر افسردگی آن بر اساس واکنش بین یون‌های فلوراید و یون‌های کلسیم است و یک فیلم نامحلول فلوراید کلسیم را روی سطح معدنی تشکیل می‌دهد که از جذب کلکتوری جلوگیری می‌کند.

با این حال، سدیم فلوراید یک ماده بسیار سمی است و استفاده از آن می تواند نگرانی های زیست محیطی و ایمنی ایجاد کند. در نتیجه، محققان فعالانه به دنبال جایگزین های ایمن تر هستند.

2.3 تانن و نشاسته

تانن‌ها و نشاسته نمونه‌هایی از مضعف‌کننده‌های آلی هستند که در شناورسازی خاک‌های کمیاب استفاده می‌شوند. تانن‌ها که از مواد گیاهی به دست می‌آیند، برای کاهش مواد معدنی گنگ مانند باریت و فلوریت استفاده می‌شوند. مکانیسم آنها شامل کمپلکس شدن با یون های فلزی روی سطح معدنی است که چسبندگی کلکتور را کاهش می دهد.

نشاسته معمولاً به عنوان یک ماده کاهش دهنده هماتیت و سایر مواد معدنی آهن دار در شناورسازی مواد معدنی خاکی کمیاب استفاده می شود. برهمکنش بین نشاسته و مواد معدنی معمولاً فیزیکی است و مولکول‌های نشاسته بر روی سطح معدنی جذب می‌شوند و از عملکرد کلکتور جلوگیری می‌کنند.

2.4 داروهای افسردگی جدید

توسعه داروهای ضد افسردگی جدید یک حوزه تحقیقاتی مداوم در شناورسازی زمین های کمیاب است. هدف این معرف های جدید بهبود گزینش پذیری و کاهش اثرات زیست محیطی فرآیند شناورسازی است. نمونه‌هایی از پیشرفت‌های اخیر شامل نشاسته‌های اصلاح‌شده، پلیمرهای مصنوعی و مضعف‌کننده‌های آلی زیست تخریب‌پذیر هستند.

3 Frothers برای شناورسازی زمین کمیاب

کف‌کننده‌ها نقش حیاتی در ایجاد کف پایدار در سلول‌های فلوتاسیون دارند و جداسازی مواد معدنی کمیاب خاکی را از مواد گنگ امکان‌پذیر می‌سازند. کف‌کننده‌ها بر اندازه حباب، پایداری کف و سینتیک شناور تأثیر می‌گذارند. متداول ترین کف کننده های مورد استفاده در شناورسازی خاکی کمیاب، معرف های مبتنی بر الکل و اتر هستند.

وضعیت فعلی تحقیق و چشم انداز واکنش های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب معرف های فلوتاسیون پردازش مواد معدنی خاک جمع آوری کننده های نادر مضعف کننده کف کننده ها عوامل شستشو دهنده بازیابی استخراج استخراج پایدار هیدروکسامیک اسیدهای سدیم سیلیکات آمونیوم سولفات سازگار با محیط زیست بارندگی محلول های سبز جدید شماره 9تصویر

3.1 کف کننده های مبتنی بر الکل

کف سازهای مبتنی بر الکل، مانند متیل ایزوبوتیل کاربینول (MIBC) و روغن کاج، به طور گسترده در شناورسازی مواد معدنی، از جمله شناورسازی خاکی کمیاب استفاده می شود. این کف کننده ها به تولید حباب های کوچک و پایدار کمک می کنند که شناور شدن ذرات ریز را افزایش می دهد.

کف‌کننده‌های مبتنی بر الکل نسبتاً ارزان و مؤثر هستند، اما عملکرد آنها بسته به عواملی مانند pH، ترکیب مواد معدنی و برهم‌کنش‌های معرف می‌تواند متفاوت باشد.

3.2 Frother های مبتنی بر اتر

کف کننده های مبتنی بر اتر، مانند پلی پروپیلن گلیکول اترها (به عنوان مثال، DF-250)، همچنین معمولاً در شناورسازی خاکی کمیاب استفاده می شوند. این کف‌کننده‌ها در مقایسه با کف‌کننده‌های مبتنی بر الکل، حباب‌های ظریف‌تر و کف‌های پایدارتری تولید می‌کنند. با این حال، کف‌کننده‌های مبتنی بر اتر می‌توانند گران‌تر باشند و ممکن است نیاز به کنترل دقیق دوز داشته باشند.

3.3 رمان Frothers

تحقیقات در مورد کف‌کننده‌های جدید برای شناورسازی خاکی کمیاب بر بهبود گزینش پذیری و پایداری کف و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی تمرکز دارد. اینها شامل کف‌کننده‌های زیست تخریب‌پذیر و کف‌کننده‌هایی با مقاومت بهبودیافته در برابر حضور روغن‌ها و سایر آلاینده‌ها در دوغاب فلوتاسیون هستند.

4 معرف لیچینگ برای کانه های خاکی کمیاب با جذب یونی

سنگ معدن های خاکی کمیاب جذب یونی منحصر به فرد هستند زیرا عناصر خاکی کمیاب به جای محبوس شدن در ساختارهای معدنی، روی سطح کانی های رسی جذب می شوند. این سنگ‌ها معمولاً با استفاده از لیچینگ به جای شناورسازی پردازش می‌شوند. عوامل لیچینگ با جذب یونهای خاکی کمیاب از سطوح خاک رس نقش مهمی در این فرآیند دارند.

4.1 لیچینگ سولفات آمونیوم

سولفات آمونیوم متداول‌ترین عامل شستشو برای کانی‌های خاکی کمیاب با جذب یونی است. یون‌های آمونیوم در محلول با یون‌های خاکی کمیاب روی سطح کانی‌های رسی مبادله می‌کنند و آنها را به محلول آزاد می‌کنند. این روش به دلیل هزینه نسبتا پایین و سادگی آن بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

با این حال، شستشوی سولفات آمونیوم می تواند باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی مهم، به ویژه از نظر آلودگی یون آمونیوم شود. تلاش‌هایی برای توسعه جایگزین‌های سازگار با محیط‌زیست در حال انجام است.

4.2 آبشویی کلرید سدیم و سولفات منیزیم

کلرید سدیم و سولفات منیزیم به عنوان جایگزینی برای سولفات آمونیوم مورد بررسی قرار گرفته اند. این معرف ها از طریق مکانیسم های تبادل یونی مشابه کار می کنند، اما این مزیت را دارند که کمتر برای محیط زیست مضر هستند. با این حال، آنها از نظر نرخ بازیابی کمتر موثر هستند و تحقیقات بیشتری برای بهینه سازی استفاده از آنها مورد نیاز است.

4.3 عوامل شستشوی آلی

عوامل آبشویی آلی، مانند اسید سیتریک و EDTA، به عنوان جایگزین های سازگار با محیط زیست برای معرف های لیچینگ غیر آلی معمولی مورد بررسی قرار می گیرند. این ترکیبات آلی می توانند به طور موثری یون های خاکی کمیاب را کلات کنند و استخراج آنها از سنگ معدن را آسان تر کنند. با این حال، هزینه این معرف ها یک عامل محدود کننده برای پذیرش گسترده آنها است.

5 عامل رسوب‌دهنده برای کانسنگ‌های کمیاب خاکی با جذب یونی

هنگامی که یون های خاکی کمیاب به محلول شسته می شوند، باید رسوب داده و بازیابی شوند. عوامل رسوب دهنده برای تشکیل ترکیبات خاکی کمیاب که می توانند از محلول شستشو جدا شوند استفاده می شوند.

5.1 بی کربنات آمونیوم

بی کربنات آمونیوم معمولاً برای رسوب یون های خاکی کمیاب از محلول های شستشو به عنوان کربنات های خاکی کمیاب استفاده می شود. این معرف موثر و نسبتا کم هزینه است، اما می تواند حجم زیادی از فاضلاب حاوی آمونیوم تولید کند که چالش های زیست محیطی را به همراه دارد.

5.2 اسید اگزالیک

اسید اگزالیک به طور گسترده ای برای رسوب دادن عناصر خاکی کمیاب به عنوان اگزالات خاکی کمیاب استفاده می شود که سپس می تواند برای تولید اکسیدهای خاکی کمیاب کلسینه شود. اسید اگزالیک بسیار موثر است اما می تواند گرانتر از بی کربنات آمونیوم باشد. علاوه بر این، استفاده از اسید اگزالیک به دلیل سمی بودن آن نیازمند اقدامات ایمنی دقیق است.

5.3 عوامل رسوب دهنده جدید

تحقیقات برای توسعه عوامل رسوب‌دهنده انتخابی و بی‌خطر از نظر محیطی برای بازیابی زمین‌های کمیاب ادامه دارد. اینها عبارتند از اسیدهای آلی، معرفهای زیست تخریب پذیر و رزینهای تبادل یونی.

6 جهت و چشم انداز آینده

آینده معرف های فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب در توسعه معرف های انتخابی تر، کارآمدتر و دوستدار محیط زیست نهفته است. زمینه های کلیدی برای تحقیقات آینده عبارتند از:

  • توسعه معرف های سبز: اثرات زیست محیطی معرف های شناورسازی و لیچینگ یک نگرانی عمده است، به ویژه در زمینه پردازش خاکی کمیاب. نیاز فزاینده ای برای توسعه معرف های زیست تخریب پذیر و غیر سمی وجود دارد که می توانند جایگزین مواد شیمیایی سنتی مانند سولفات آمونیوم و اسید اگزالیک شوند.

  • بهبود در گزینش پذیری: برای بهبود گزینش پذیری فلوتاسیون خاکی کمیاب، به ویژه برای کانسنگ‌های کم عیار و پیچیده، به کلکتورهای جدید، کاهنده‌ها و کف‌کننده‌ها نیاز است. این شامل اکتشاف ساختارهای مولکولی جدید و اصلاح معرف های موجود است.

  • کاهش هزینه: هزینه بالای برخی از معرف های پردازش خاکی کمیاب، به ویژه اسیدهای هیدروکسامیک و اسیدهای فسفونیک، یک عامل محدود کننده برای استفاده گسترده از آنها است. تحقیقات آینده باید بر روی سنتز جایگزین های مقرون به صرفه تر یا بهبود کارایی معرف های موجود برای کاهش دوز مورد نیاز متمرکز شود.

  • پایداری زیست محیطی: با افزایش قوانین در سراسر جهان با هدف کاهش اثرات زیست محیطی عملیات معدن، توسعه فناوری های پردازش خاکی کمیاب پایدار از نظر زیست محیطی اهمیت بیشتری پیدا می کند. این شامل به حداقل رساندن استفاده از مواد شیمیایی مضر و کاهش تولید زباله و آلودگی است.

در نتیجه، فرآوری مواد معدنی خاکی کمیاب به شدت به استفاده از معرف‌های شیمیایی وابسته است و تحقیقات مداوم برای بهبود کارایی، انتخاب‌پذیری و پایداری این معرف‌ها ضروری است. توسعه معرف‌های جدید و سبزتر برای آینده بهره‌برداری از زمین‌های کمیاب حیاتی خواهد بود، زیرا تقاضای جهانی برای این مواد معدنی حیاتی همچنان در حال افزایش است.


  • محتوای تصادفی
  • مطالب داغ
  • مطالب نقد داغ

شما همچنین دوست خواهید

مشاوره پیام آنلاین

اضافه کردن نظر:

8617392705576+ کد QR واتساپکد QR تلگرامکد QR را اسکن کنید
برای مشاوره پیام بدید
با تشکر از پیام شما، ما به زودی با شما تماس خواهیم گرفت!
ارسال
خدمات مشتریان آنلاین