Дослідницька група розробила електрокінетичний видобуток (EKM), екологічний метод видобутку рідкоземельних елементів. EKM зменшує шкоду навколишньому середовищу, зменшує використання ресурсів і досягла понад 95% відновлення в промислових випробуваннях, знаменуючи прорив у сталому видобутку. Адсорбційні родовища рідкоземельних елементів (IAD) є основним джерелом важких рідкоземельних елементів (HREE), що задовольняє понад 90% світового попиту. Однак широко використовуваний метод видобутку на місці на основі амонійної солі завдав значної шкоди навколишньому середовищу.
Щоб сприяти сталому видобутку рідкоземельних елементів (РЗЕ), професори Цзяньсі Чжу та Хунпін Хе з Інституту геохімії Гуанчжоу Академії наук Китаю (CAS) розробили екологічно чисту та ефективну технологію електрокінетичного видобутку (EKM). Їхнє дослідження було опубліковано в журналі Nature Sustainability 6 січня 2025 року.
Концепція та проблеми електрокінетичного майнінгу (EKM)
Щоб вирішити проблеми сталого та ефективного видобутку РЗЕ, у 2023 році дослідницька група запропонувала концепцію EKM, що забезпечує екологічне, ефективне, економічне та швидке відновлення РЗЕ. У той час як початкові експерименти підтвердили її здійсненність, промислове застосування цієї нової технології EKM поставило проблеми, такі як стабільність електродів у корозійних середовищах, потенційний витік фільтрату під час великомасштабного впровадження та комплексний вплив ґрунтових вод і структури руди на відновлення REE.
У відповідь на це дослідники розробили передові стратегії, такі як розробка електропровідних пластикових електродів, стратегії блокування високої напруги та метод переривчастої зміни живлення. Ці вдосконалення зменшили використання вилуговувача на 80%, час видобутку на 70%, а споживання енергії на 60%. Протягом 60 днів промислових випробувань нова технологія досягла рівня вилучення РЗЕ понад 95%. Екологічний моніторинг також підтвердив 95% скорочення викидів аміачного азоту в підземні та поверхневі води, що значно пом’якшило вплив видобутку РЗЕ на навколишнє середовище.
Дослідники підкреслили, що їх дослідження підкреслює потужний потенціал технології EKM у промисловому застосуванні, пропонуючи значні переваги в захисті навколишнього середовища, ефективності та економічній ефективності. Цей прорив забезпечує надійну технічну підтримку для зеленого та великомасштабного видобутку IAD, прокладаючи шлях до сталого використання ресурсів.