იშვიათი დედამიწის მინერალების გადამამუშავებელი რეაგენტების მიმდინარე კვლევის სტატუსი და პერსპექტივები

იშვიათი დედამიწის მინერალების გადამამუშავებელი რეაგენტები: კოლექტორები, დეპრესანტები, გამყინვარები და გამწმენდი საშუალებები ეფექტური და მდგრადი აღდგენისთვის

იშვიათი დედამიწის ელემენტები (REE) ფლობენ უამრავ განსაკუთრებულ ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს, რაც მათ კრიტიკულს ხდის სხვადასხვა აპლიკაციებში, ელექტრონიკიდან სამხედრო გამოყენებამდე. ისინი აღიარებულია, როგორც აუცილებელი მინერალები ისეთი ქვეყნების მიერ, როგორიცაა ჩინეთი, შეერთებული შტატები, იაპონია და ავსტრალია. თუმცა, იშვიათი დედამიწის მინერალები უხვადაა მრავალფეროვნებით, მაგრამ დაბალი ხარისხის და ხშირად მჭიდრო კავშირშია მსგავს განგების მინერალებთან. მათი სარგებლობა დიდწილად ეყრდნობა მინერალების გადამამუშავებელ რეაგენტებში მიღწევებს.

ეს სტატია მიმართულია იშვიათი დედამიწის რესურსების ეფექტური სარგებლობისკენ. იგი აჯამებს კვლევისა და განვითარების ამჟამინდელ მდგომარეობას ფლოტაციური რეაგენტები მინერალებზე დაფუძნებული იშვიათი მიწის საბადოებისთვის, მათ შორის კოლექტორებისთვის, დეპრესანტები, აქტივატორები და ფრთებიმათ ფლოტაციურ მექანიზმებთან ერთად. ქიმიური გამაძლიერებელი რეაგენტები იონის ტიპის იშვიათი მიწის საბადოებისთვის, მათ შორის გამორეცხვის აგენტები ასევე განიხილება გამომწვევი აგენტები, რომლებიც მოიცავს მათ კვლევის სტატუსს და გამორეცხვის მექანიზმებს. გარდა ამისა, ამჟამინდელი მდგომარეობა იშვიათი დედამიწის ფლოტაცია კოლექციონერები ფასდება და მომავალი კვლევის მიმართულებები იშვიათი დედამიწის მინერალების დამუშავება რეაგენტები გაანალიზებულია. ეს მიმოხილვა მიზნად ისახავს მიაწოდოს მინიშნება კომპანიებისთვის და პროფესიონალებისთვის, რომლებიც დაკავებულნი არიან იშვიათი დედამიწის მინერალების დამუშავებით და რეაგენტების შემუშავებით.

ჰიტები: შესავალი

იშვიათი დედამიწის ელემენტები (REE) მოიცავს სკანდიუმს, იტრიუმს და ყველა 15 ლანთანიდს, სულ 17 ელემენტს. ეს ელემენტები ავლენენ უამრავ განსაკუთრებულ ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს, რაც მათ კრიტიკულს ხდის სხვადასხვა სამოქალაქო და სამხედრო სექტორში, მათ შორის სამედიცინო, ენერგეტიკულ და თავდაცვის ინდუსტრიებში. მათ ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც "ინდუსტრიულ ვიტამინებს", "სასწაულ ელემენტებს", "სასოფლო-სამეურნეო ჰორმონებს" და "ომის ლითონებს", რომლებიც აღიარებულია კრიტიკულ მინერალებად ისეთი ქვეყნების მიერ, როგორიცაა შეერთებული შტატები, ჩინეთი, იაპონია, ავსტრალია, კანადა და ევროკავშირი. შეერთებული შტატების გეოლოგიური კვლევის (USGS) მონაცემებით, 2022 წლის მდგომარეობით, იშვიათი დედამიწის ოქსიდის (REO) გლობალური მარაგი დაახლოებით 120 მილიონი ტონაა, ძირითადად კონცენტრირებულია ჩინეთში (36.7%), ვიეტნამში (18.3%), ბრაზილიაში (17.5%), რუსეთში (17.5%), ინდოეთში (5.8%) და ავსტრალიაში (3.3%).

მსოფლიოს უიშვიათესი დედამიწის მაღაროები მოიცავს ჩინეთის ბაიან ობოს, მაონიუპინგისა და განჟოუს საბადოებს, მთის უღელტეხილის მაღაროს აშშ-ში, არაქსისა და მინასუს მაღაროებს ბრაზილიაში, უცნაური ტბის საბადოები კანადაში, მთა ველდის საბადო ავსტრალიაში და ზანდკოპსდრიფტის საბადო სამხრეთ აფრიკაში. გარდა ამისა, ჩინეთის სამხრეთ პროვინციებში, მათ შორის ჯიანგსი, გუანგდონგი, ფუჯიანი და იუნანი, არის 170-ზე მეტი მაღალი ხარისხის იონ-ადსორბციული იშვიათი დედამიწის საბადო, რომელიც წარმოადგენს საშუალო და მძიმე იშვიათი დედამიწის ელემენტების გლობალურ ძირითად წყაროს.

იდენტიფიცირებულია 250-ზე მეტი ტიპის იშვიათი მიწიერი მინერალი, ბასტნაზიტი ((Ce, La)(CO3)F), მონაზიტი ((Ce, La)PO4), ქსენოტიმი (YPO4), იტრიალიტი (Y2FeBe(SiO4)2O2) და ფერგუსონიტი (YNbO4) შეადგენს დედამიწის მთლიანი მინერალების 95%-ს ან XNUMX%-ს. თუმცა, ეს მადნები ხშირად ასოცირდება კვარცთან, ფლუორიტთან, ბარიტთან, ფელდსპართან, კალციტთან და სხვა სილიკატური მინერალებით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება დაბალი ხარისხის მადნები, რომელთა გამოყოფა რთულია. როგორც ასეთი, იშვიათი მიწის საბადოების ათვისება ხშირად მოითხოვს გრავიტაციული განცალკევების, მაგნიტური გამოყოფის და ფლოტაციის ერთობლიობას დაბალი ხარისხის მადნების განახლებისთვის სამრეწველო დნობის ხარისხის კონცენტრატებამდე. იონ-ადსორბციული იშვიათი მიწების მადნების შემთხვევაში, იშვიათი დედამიწის ელემენტები იონების სახით შეიწოვება მინერალურ ზედაპირებზე ან ბროლის ფენებში, რაც მოითხოვს ქიმიურ დამუშავებას იშვიათი დედამიწის ოქსიდების მოსაპოვებლად.

მიუხედავად იმისა, საქმე ეხება მინერალებზე დაფუძნებულ თუ იონურ იშვიათ ნიადაგებს, გამდიდრების რეაგენტების გამოყენებას გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს პროდუქტის ხარისხის დასადგენად, იშვიათი დედამიწის აღდგენა განაკვეთები, წარმოების ეფექტურობა, ხარჯები და გარემოზე ზემოქმედება.

ეს სტატია ფოკუსირებულია იშვიათი დედამიწის რესურსების ეფექტურ ათვისებაზე, გთავაზობთ დეტალურ მიმოხილვას ფლოტაციური რეაგენტების ტიპების, მექანიზმებისა და კვლევის პროგრესის შესახებ (კოლექტორები, ფაფანგები, რეგულატორები) მინერალებზე დაფუძნებული იშვიათი მიწის საბადოებისთვის, აგრეთვე ქიმიური გამაძლიერებელი რეაგენტები (გამრეცხავი აგენტები, ნალექის გამომწვევი აგენტები). იგი ასევე წარმოადგენს კვლევისა და განვითარების სამომავლო მიმართულებებს იშვიათი დედამიწის მინერალების გადამამუშავებელ რეაგენტებში, რაც მიზნად ისახავს მიაწოდოს მინიშნება კომპანიებისთვის და მკვლევარებისთვის, რომლებიც ჩართული არიან იშვიათი დედამიწის გამოყოფით ან სამრეწველო რეაგენტების შემუშავებით.

1 იშვიათი დედამიწის ფლოტაციის კოლექტორი

კოლექტორები გადამწყვეტ როლს ასრულებენ იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში სამიზნე მინერალების ზედაპირული ჰიდროფობიურობის შეცვლით, რაც აადვილებს მათ ბუშტებზე მიმაგრებას და აუმჯობესებს მათ ფლოტაციურ თვისებებს. ფუნქციური ჯგუფების მიხედვით, იშვიათი დედამიწის ფლოტაციისთვის კოლექტორები შეიძლება დაიყოს ჰიდროქსამინის მჟავებად, ცხიმოვან მჟავებად, ფოსფონის მჟავებად და სხვა რეაგენტებად.1.1 ჰიდროქსამი მჟავის კოლექტორები

1980-იან წლებში შემუშავებული ჰიდროქსამინის მჟავას კოლექტორები ყველაზე ხშირად გამოყენებული რეაგენტებია იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში. ჰიდროქსამინის მჟავები, ასევე ცნობილი როგორც ოქსიმები, არსებობს ორი იზომერული ფორმით: ოქსიმი (კეტო სტრუქტურა) და ჰიდროქსამის მჟავა (ენოლის სტრუქტურა), სადაც ოქსიმი ჭარბობს. ფლოტაციის დროს ორივე იზომერი იშლება და წარმოქმნის იდენტურ ანიონებს.

იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში გამოყენებული ჰიდროქსამი მჟავის ჩვეულებრივი კოლექტორები მოიცავს C7-C9 ალკილის ჰიდროქსამმჟავას, 2-ჰიდროქსი-3-ნაფთოჰიდროქსამინის მჟავას (H205), 1-ჰიდროქსი-2-ნაფტოჰიდროქსამის მჟავას (H203), სალიცილის ჰიდროქსამინის მჟავას (L102), ჰიდროქსილოქსილ მჟავას, ციკლოკსილ მჟავას. ჰიდროქსამინის მჟავა (OMHA) და სხვა მოდიფიცირებული ან შერეული ჰიდროქსამმჟავას პროდუქტები, როგორიცაა H316 (მოდიფიცირებული H205), P8 (ძირითადად ჰიდროქსინაფტოჰიდროქსამის მჟავა), LF8# (98% ჰიდროქსინაფტოჰიდროქსამის მჟავა) და კოლექტორი 103 (სალიცილის ჰიდროქსამის მჟავა). მიუხედავად იმისა, რომ ჰიდროქსამინის მჟავები ავლენენ კარგ სელექციურობას იშვიათი დედამიწის ელემენტების მიმართ, ისინი ხშირად საჭიროებენ გათბობას ფლოტაციის დროს, რაც იწვევს ენერგიის მაღალ ხარჯებს და მათი სინთეზი ასევე შეიძლება იყოს ძვირი.

1.2 ცხიმოვანი მჟავების კოლექტორები

ცხიმოვანი მჟავების შემგროვებლები გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში 1950 წლიდან, როდესაც ოლეინის მჟავა წარმატებით იქნა გამოყენებული მთის უღელტეხილზე შეერთებულ შტატებში. ჩინეთში ოლეინის მჟავისა და დაჟანგული პარაფინის საპნის გამოყენების შესახებ სისტემატური კვლევები იშვიათი დედამიწის ფლოტაციისთვის დაიწყო 1960-იან წლებში.

ცხიმოვანი მჟავების კოლექტორები მიიღება ბუნებრივი მცენარეული ან ცხოველური ზეთებისგან, როგორც წესი, შედგება C10-C20 გაჯერებული და უჯერი კარბოქსილის მჟავების ან მარილების ნარევისგან. საერთო რეაგენტები მოიცავს ოლეინის მჟავას, ნატრიუმის ოლეატს, ტალღის ზეთს, ოქსიდირებული პარაფინის საპონს, ბაკუსის ხილის ზეთს, ფტალატებს, ნაფთენის მჟავას და დაჟანგული ნავთობის წარმოებულებს. თუმცა, ცხიმოვანი მჟავების შემგროვებლებს აქვთ დაბალი სელექციურობა იშვიათი მიწიერი მინერალებისთვის და ხშირად საჭიროებენ დეპრესანტების დამატებას და ტემპერატურის კორექტირებას ეფექტური განცალკევების მისაღწევად.

ითვლება, რომ იშვიათი დედამიწის მინერალების ფლოტაცია ცხიმოვანი მჟავების გამოყენებით მოიცავს ფიზიკური ადსორბციის, ქიმიური ადსორბციის და ზედაპირული ქიმიური რეაქციების ერთობლიობას.

1.3 ფოსფონმჟავას კოლექტორები

ფოსფონმჟავას (—P=O) და ფოსფონატის (—O—P=O) კოლექტორები ავლენენ მეტალის მინერალების ფლოტაციის უფრო ძლიერ მოქმედებას ჰიდროქსამის და ცხიმოვანი მჟავების კოლექტორებთან შედარებით. თუმცა, ფოსფონის მჟავას კოლექტორებს აქვთ უფრო დაბალი სელექციურობა.

ამჟამად გამოყენებული ფოსფონური მჟავების კოლექტორები იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში მოიცავს სტიროლის ფოსფონის მჟავას, პ-ტოლუოლ ფოსფონის მჟავას, ბენზილფოსფონის მჟავას, α-ჰიდროქსიბენზილფოსფონის მჟავას და კომერციულ პროდუქტებს, როგორიცაა P538 და Flotinor 1682.

1.4 სხვა კოლექციონერები

ჰიდროქსამინის მჟავების, ცხიმოვანი მჟავების და ფოსფონის მჟავების გარდა, სხვადასხვა ახალი კოლექციონერების შესწავლა მიმდინარეობს იშვიათი დედამიწის ფლოტაციის ეფექტურობისა და სელექციურობის გასაუმჯობესებლად. ზოგიერთი მათგანი მოიცავს სულფონატებს, თიო-ფოსფატებს და მეოთხეული ამონიუმის მარილებს.

• სულფონატები: ცნობილია, რომ სულფონატები ავლენენ კარგ სელექციურობას და ეფექტურობას ფლოტაციის პროცესებში, მაგრამ მათი გამოყენება იშვიათი დედამიწის მინერალების ფლოტაციაში ჯერ კიდევ ადრეულ სტადიაშია.

• თიო-ფოსფატები: ეს კოლექტორები ხშირად გამოიყენება სულფიდური მინერალების ფლოტაციაში, მაგრამ მიმდინარეობს კვლევა მათი გამოყენების შესახებ იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში.

• მეოთხეული ამონიუმის მარილები: ეს ნაერთები გამოიკვლიეს არასულფიდური მინერალების ცურვის უნარის გამო და დაფიქსირდა გარკვეული წარმატება იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში. ისინი მოქმედებენ ელექტროსტატიკური მიზიდულობით უარყოფითად დამუხტული მინერალური ზედაპირებით.

მკვლევარები მუდმივად ატარებენ ექსპერიმენტებს ახალ რეაგენტებზე იშვიათი დედამიწის მინერალების ფლოტაციის ეფექტურობის გასაზრდელად, ფოკუსირებულნი არიან როგორც აღდგენის მაჩვენებლების გაუმჯობესებაზე, ასევე ამ ქიმიკატების გარემოზე ზემოქმედების შემცირებაზე.

2 დეპრესანტი იშვიათი დედამიწის ფლოტაციისთვის

დეპრესანტები აუცილებელია იშვიათი დედამიწის მინერალების ფლოტაციაში განგური მინერალების შერჩევითი ინჰიბირებისთვის, რითაც აუმჯობესებს სამიზნე იშვიათი დედამიწის მინერალების სელექციურობას და გამოსავლიანობას. იშვიათ დედამიწის საბადოებთან დაკავშირებული პირველადი განგების მინერალები, როგორიცაა კვარცი, კალციტი და ბარიტი, ხშირად ავლენენ მსგავს ფლოტაციურ ქცევას, რაც გადამწყვეტია მათი შერჩევითი ინჰიბირების გამო.

იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში გავრცელებული დეპრესანტებია წყლის მინა (ნატრიუმის სილიკატი), ნატრიუმის ფტორიდი, ტანინები და სახამებელი.

2.1 ნატრიუმის სილიკატი (წყლის მინა)

ნატრიუმის სილიკატი, საყოველთაოდ ცნობილი, როგორც წყლის მინა, არის ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული დეპრესანტი იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში. იგი გამოიყენება სილიკატური მინერალების დასათრგუნავად, როგორიცაა კვარცი და ფელდსპარი. ნატრიუმის სილიკატის დეპრესიული მოქმედების მექანიზმი ზოგადად მიეკუთვნება სილიციუმის ფენის წარმოქმნას მინერალების ზედაპირზე, რაც ხელს უშლის კოლექტორის ადსორბციას.

წყლის მინა ეფექტური, დაბალფასიანი დეპრესანტია, მაგრამ მის მოქმედებაზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ფაქტორებმა, როგორიცაა pH, იონების კონცენტრაცია და რეაგენტის დოზა. მკვლევარები იკვლევენ მოდიფიცირებულ სილიკატებს და სხვა ქიმიურ დანამატებს წყლის მინის სელექციურობის გასაუმჯობესებლად.

2.2 ნატრიუმის ფტორიდი

ნატრიუმის ფტორიდი გამოიყენება კალციტის დეპრესიისთვის იშვიათი დედამიწის ფლოტაციის პროცესებში. მისი დეპრესიული ეფექტი ემყარება რეაქციას ფტორის იონებსა და კალციუმის იონებს შორის, მინერალურ ზედაპირზე წარმოქმნის უხსნად კალციუმის ფტორიდის ფენას, რომელიც ხელს უშლის კოლექტორული ადსორბციას.

თუმცა, ნატრიუმის ფტორიდი არის უაღრესად ტოქსიკური ნივთიერება და მისი გამოყენება შეიძლება გამოიწვიოს გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების შეშფოთება. შედეგად, მკვლევარები აქტიურად ეძებენ უსაფრთხო ალტერნატივებს.

2.3 ტანინები და სახამებელი

ტანინები და სახამებელი არის ორგანული დეპრესანტების მაგალითები, რომლებიც გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში. ტანინები, რომლებიც მიიღება მცენარეული მასალისგან, გამოიყენება განგური მინერალების შესამცირებლად, როგორიცაა ბარიტი და ფლუორიტი. მათი მექანიზმი გულისხმობს მინერალურ ზედაპირზე ლითონის იონებით დაკომპლექსებას, კოლექტორის მიმაგრების შემცირებას.

სახამებელი ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც ჰემატიტის და სხვა რკინის შემცველი მინერალების დეპრესანტი იშვიათი დედამიწის მინერალების ფლოტაციაში. სახამებელსა და მინერალებს შორის ურთიერთქმედება, როგორც წესი, ფიზიკურია, სახამებლის მოლეკულები ადსორბირდება მინერალურ ზედაპირზე, რაც ხელს უშლის კოლექტორის მოქმედებას.

2.4 ახალი დეპრესანტები

ახალი დეპრესანტების შემუშავება იშვიათი დედამიწის ფლოტაციის კვლევის მიმდინარე სფეროა. ეს ახალი რეაგენტები მიზნად ისახავს გააუმჯობესოს სელექციურობა და შეამციროს ფლოტაციის პროცესის გარემოზე ზემოქმედება. ბოლოდროინდელი განვითარების მაგალითებია მოდიფიცირებული სახამებელი, სინთეზური პოლიმერები და ბიოდეგრადირებადი ორგანული დეპრესანტები.

3 Frothers იშვიათი დედამიწის ფლოტაციისთვის

Frothers თამაშობენ სასიცოცხლო როლს ფლოტაციურ უჯრედებში სტაბილური ქაფის შესაქმნელად, რაც იძლევა იშვიათი დედამიწის მინერალების განცალკევებას განგა მასალებისგან. Frothers გავლენას ახდენს ბუშტების ზომაზე, ქაფის სტაბილურობაზე და ფლოტაციის კინეტიკაზე. იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული ქაფი არის ალკოჰოლზე დაფუძნებული და ეთერზე დაფუძნებული რეაგენტები.

3.1 ალკოჰოლზე დაფუძნებული Frothers

ალკოჰოლზე დაფუძნებული ქაფი, როგორიცაა მეთილ იზობუტილ კარბინოლი (MIBC) და ფიჭვის ზეთი, ფართოდ გამოიყენება მინერალების ფლოტაციაში, იშვიათი დედამიწის ფლოტაციის ჩათვლით. ეს ქაფები ხელს უწყობენ პატარა, სტაბილური ბუშტების წარმოქმნას, რომლებიც აძლიერებენ წვრილი ნაწილაკების ფლოტაციას.

ალკოჰოლზე დაფუძნებული ქაფი შედარებით იაფი და ეფექტურია, მაგრამ მათი მოქმედება შეიძლება განსხვავდებოდეს ისეთი ფაქტორების მიხედვით, როგორიცაა pH, მინერალური შემადგენლობა და რეაგენტების ურთიერთქმედება.

3.2 ეთერზე დაფუძნებული Frothers

ეთერზე დაფუძნებული ქაფი, როგორიცაა პოლიპროპილენგლიკოლის ეთერები (მაგ., DF-250), ასევე ხშირად გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ფლოტაციაში. ეს ქაფები აწარმოებენ უფრო წვრილ ბუშტებს და უფრო სტაბილურ ქაფს ალკოჰოლზე დაფუძნებულ ქაფთან შედარებით. თუმცა, ეთერზე დაფუძნებული ქაფი შეიძლება იყოს უფრო ძვირი და შეიძლება საჭირო გახდეს ზუსტი დოზის კონტროლი.

3.3 რომანი Frothers

იშვიათი დედამიწის ფლოტაციისთვის ახალი ქაფის კვლევა ფოკუსირებულია სელექციურობისა და ქაფის სტაბილურობის გაუმჯობესებაზე, გარემოზე ზემოქმედების მინიმუმამდე შემცირებაზე. მათ შორისაა ბიოდეგრადირებადი ქაფი და გაუმჯობესებული წინააღმდეგობა ზეთების და სხვა დამაბინძურებლების არსებობის მიმართ ფლოტაციურ ნალექში.

4 გამჟღავნებელი რეაგენტი იონ-ადსორბციული იშვიათი დედამიწის საბადოებისთვის

იონ-ადსორბციული იშვიათი დედამიწის მადნები უნიკალურია იმით, რომ იშვიათი დედამიწის ელემენტები ადსორბირებულია თიხის მინერალების ზედაპირზე, ვიდრე ჩაკეტილი მინერალურ სტრუქტურებში. ეს მადნები, როგორც წესი, მუშავდება გაჟონვით და არა ფლოტაციით. გამრეცხი აგენტები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ამ პროცესში თიხის ზედაპირებიდან იშვიათი დედამიწის იონების შეწოვით.

4.1 ამონიუმის სულფატის გამორეცხვა

ამონიუმის სულფატი არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული გამრეცხი საშუალება იონ-ადსორბციული იშვიათი მიწის საბადოებისთვის. ამონიუმის იონები ხსნარში ცვლის იშვიათი დედამიწის იონებს თიხის მინერალების ზედაპირზე, ათავისუფლებს მათ ხსნარში. ეს მეთოდი ფართოდ გამოიყენება მისი შედარებით დაბალი ღირებულებისა და სიმარტივის გამო.

თუმცა, ამონიუმის სულფატის გამორეცხვამ შეიძლება გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი გარემოსდაცვითი პრობლემები, განსაკუთრებით ამონიუმის იონებით დაბინძურების თვალსაზრისით. მიმდინარეობს ძალისხმევა უფრო ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივების შემუშავებაზე.

4.2 ნატრიუმის ქლორიდის და მაგნიუმის სულფატის გამორეცხვა

ნატრიუმის ქლორიდი და მაგნიუმის სულფატი იქნა გამოკვლეული, როგორც ამონიუმის სულფატის ალტერნატივა. ეს რეაგენტები მუშაობენ იონური გაცვლის მსგავსი მექანიზმების მეშვეობით, მაგრამ აქვთ უპირატესობა, რომ ნაკლებად საზიანოა გარემოსთვის. თუმცა, ისინი ნაკლებად ეფექტურია აღდგენის მაჩვენებლების თვალსაზრისით და საჭიროა შემდგომი კვლევა მათი გამოყენების ოპტიმიზაციისთვის.

4.3 ორგანული გამორეცხვის აგენტები

ორგანული გამორეცხვის აგენტები, როგორიცაა ლიმონმჟავა და EDTA, განიხილება, როგორც ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივა ჩვეულებრივი არაორგანული გამორეცხვის რეაგენტებისა. ამ ორგანულ ნაერთებს შეუძლიათ ეფექტურად შეაერთონ იშვიათი დედამიწის იონები, რაც აადვილებს მათ ამოღებას მადნიდან. თუმცა, ამ რეაგენტების ღირებულება შემაკავებელი ფაქტორია მათი ფართო გამოყენებისთვის.

5 გამომწვევი აგენტები იონ-ადსორბციული იშვიათი დედამიწის საბადოებისთვის

მას შემდეგ, რაც იშვიათი დედამიწის იონები ხსნარში გაირეცხება, საჭიროა მათი დალექვა და აღდგენა. დალექვის აგენტები გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ნაერთების შესაქმნელად, რომლებიც შეიძლება განცალკევდეს სარეცხი ხსნარიდან.

5.1 ამონიუმის ბიკარბონატი

ამონიუმის ბიკარბონატი ჩვეულებრივ გამოიყენება იშვიათი მიწების იონების დასალექად სარეცხი ხსნარებიდან, როგორც იშვიათი დედამიწის კარბონატები. ეს რეაგენტი ეფექტური და შედარებით იაფია, მაგრამ მას შეუძლია დიდი მოცულობის ამონიუმის შემცველი ჩამდინარე წყლების წარმოება, რაც გარემოს გამოწვევებს უქმნის.

5.2 ოქსილის მჟავა

ოქსილის მჟავა ფართოდ გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ელემენტების დასალექად, როგორც იშვიათი დედამიწის ოქსალატები, რომლებიც შემდეგ შეიძლება დაკალცინდეს იშვიათი დედამიწის ოქსიდების წარმოებისთვის. ოქსილის მჟავა ძალიან ეფექტურია, მაგრამ შეიძლება იყოს უფრო ძვირი, ვიდრე ამონიუმის ბიკარბონატი. გარდა ამისა, ოქსილის მჟავასთან დამუშავება მოითხოვს უსაფრთხოების ფრთხილად ზომებს მისი ტოქსიკურობის გამო.

5.3 ახალი გამომწვევი აგენტები

მიმდინარეობს კვლევა იშვიათი დედამიწის აღდგენისთვის უფრო შერჩევითი და ეკოლოგიურად კეთილთვისებიანი გამომწვევი აგენტების შესაქმნელად. ეს მოიცავს ორგანულ მჟავებს, ბიოდეგრადირებად რეაგენტებს და იონგაცვლის ფისებს.

6 სამომავლო მიმართულებები და პერსპექტივები

იშვიათი დედამიწის მინერალების გადამამუშავებელი რეაგენტების მომავალი მდგომარეობს უფრო შერჩევითი, ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა რეაგენტების შემუშავებაში. მომავალი კვლევის ძირითადი სფეროები მოიცავს:

• მწვანე რეაგენტების შემუშავება: ფლოტაციისა და გამორეცხვის რეაგენტების გარემოზე ზემოქმედება მთავარი შეშფოთებაა, განსაკუთრებით იშვიათი დედამიწის დამუშავების კონტექსტში. იზრდება ბიოდეგრადირებადი, არატოქსიკური რეაგენტების შემუშავების საჭიროება, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ ტრადიციული ქიმიკატები, როგორიცაა ამონიუმის სულფატი და ოქსილის მჟავა.

• სელექციურობის გაუმჯობესება: საჭიროა ახალი კოლექტორები, დეპრესანტები და გამაფხვიერებელი იშვიათი მიწების ფლოტაციის სელექციურობის გასაუმჯობესებლად, განსაკუთრებით დაბალი ხარისხის და რთული საბადოებისთვის. ეს მოიცავს ახალი მოლეკულური სტრუქტურების შესწავლას და არსებული რეაგენტების მოდიფიკაციას.

• Ხარჯების შემცირება: იშვიათი დედამიწის გადამამუშავებელი ზოგიერთი რეაგენტის, განსაკუთრებით ჰიდროქსამინის მჟავებისა და ფოსფონის მჟავების მაღალი ღირებულება მათი ფართო გამოყენების შემზღუდველი ფაქტორია. მომავალი კვლევა ფოკუსირებული უნდა იყოს უფრო ხელმისაწვდომი ალტერნატივების სინთეზზე ან არსებული რეაგენტების ეფექტურობის გაუმჯობესებაზე დოზირების მოთხოვნების შესამცირებლად.

• გარემოს მდგრადობა: მსოფლიოში მზარდი რეგულაციებით, რომლებიც მიზნად ისახავს სამთო ოპერაციების გარემოზე ზემოქმედების შემცირებას, ეკოლოგიურად მდგრადი იშვიათი დედამიწის დამუშავების ტექნოლოგიების განვითარება უფრო მნიშვნელოვანი ხდება. ეს მოიცავს მავნე ქიმიკატების გამოყენების მინიმუმამდე შემცირებას და ნარჩენებისა და დაბინძურების წარმოქმნის შემცირებას.

დასასრულს, იშვიათი მიწიერი მინერალების დამუშავება დიდად არის დამოკიდებული ქიმიური რეაგენტების გამოყენებაზე და მიმდინარე კვლევები აუცილებელია ამ რეაგენტების ეფექტურობის, სელექციურობისა და მდგრადობის გასაუმჯობესებლად. ახალი, უფრო მწვანე რეაგენტების შემუშავება გადამწყვეტი იქნება იშვიათი დედამიწის მომავლისთვის, რადგან ამ კრიტიკულ მინერალებზე გლობალური მოთხოვნა კვლავ იზრდება.