İşlenmiş madenden nadir toprak elementleri

Denis Loctier, euronews:
“Değerli kaynaklar endüstriyel atıklardan nasıl elde edilebilir? Yunan bilim insanları, kullanılmış cevherden nadir toprak elementlerini çıkarmak için yeni bir teknoloji geliştirdiler. Hem de sürdürülebilir ve çevre dostu bir yöntemle.”

“Yunanistan Alüminyum” tesisinde çok geniş boksit cevheri yatakları işletilmekte. Her bir ton alüminyum, genellikle “kırmızı çamur” olarak adlandırılan 1.6 ton boksit kalıntısı üretir. Avrupa´daki türünün en büyük tesislerinden biri olan burada bunun anlamı her gün yaklaşık 2 bin ton taze kırmızı çamur demek. 

Vicky Vassiliadou, Yunanistan Alüminyum Madencilik ve Metalurji mühendisi:
“Biri bunları atık olarak düşünebilir. Fakat bize göre bunlar gelecek için birer cevher. Boksit kalıntıları demir, titanyum, silikon, nadir toprak metalleri ve skandiyum içerir. Bu da gelecekte tüm bu unsurların üretiminde ana cevher olacağı anlamına gelir.”

Özellikle nadir toprak elementleri çok değerlidir. “Metallerin vitaminleri” olarak da adlandırılan bu elementler, maddelerin özelliklerini büyük ölçüde değişime uğratır. Bu da, nadir toprak elementlerini rüzgar türbinleri, arabalar, bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve diğer yüksek teknoloji donanımları için eşsiz hale getiriyor.

Dr. Efthymios Balomenos, NTUA Madencilik ve Metalurji Mühendisliği Okulu Kıdemli Araştırmacı:
“Bu özel boksit kalıntısı ton başına yaklaşık 1.5 kg nadir toprak elementi içerir. Bu rakam şimdi yapacağım hesaba kadar çok etkileyici gelmeyebilir. Yılda buna 700 bin ton ekleyin: Avrupa´nın yıllık nadir toprak elementi talebinin % 10´unun üzerinde oturuyoruz.”

Avrupa´nın ithal edilen nadir toprak elementlerine olan bağımlılığını hafifletmek için bu değerli elementleri çıkarmanın ucuz ve temiz bir yolunu bulmak ihtiyaç haline geldi. Sonuç olarak Atina´daki mühendisler, nadir toprak elementlerini eritmek ve çamurdan arındırmak için basit bir yöntem geliştirdiler.

Prof. Ioannis Paspaliaris,Madencilik ve Metalurji Mühendisi, NTUA Madencilik ve Metalurji Mühendisliği Bölümü; EURARE proje koordinatörü:
“Bu işlemin en büyük avantajı, nadir toprak elementlerini titizlikle seçerek ortaya çıkarması. Tüm katı maddeleri çözmüyor – sadece ihtiyacımız olan elementleri. Bu da ekonomik ve çevresel bir avantaj.”

Klasik çözücüler yerine iyonik bir sıvı kullanılıyor. İyonik sıvılar, oda sıcaklığında sıvı halde kalabilen erimiş tuzlar. Araştırmacılar bir miktar kırmızı çamur tozunun ağırlığını ölçüyor ki bu alüminyum üretimi sonrası ortaya çıkan kuru kalıntı.

Panagiotis Davris, Doktora öğrencisi, REE Hidrometalurji Araştırmacısı, Maden ve Metalurji Mühendisliği Okulu, NTUA:
“Boksit kalıntısını iyonik sıvı çözeltisi içeren reaktöre dökeceğiz. Süzdürmenin çalışma şekli, çay veya kahve yapmakla aynı; temelde ihtiyacınız olan bileşenleri ortaya çıkarmanız gerekiyor.”

Nadir toprak elementlerinin iyonik sıvıda tamamen çözülmesi birkaç saat sürüyor. Karışım, daha sonra geri dönüştürülebilen katı maddenin ayrılması için filtreleniyor.

Son olarak, iyonik sıvıyı başlangıç durumuna geri getirmek için bir miktar asit ilave ediliyor ve tekrar kullanılmaya hazır hale geliyor. Geride kalan ise nadir toprak elementlerinin değerli bir özü.

Denis Loctier, euronews: 
“İyonik sıvıların hangi özellikleri onları geleneksel çözücülerden daha avantajlı kılıyor?

Panagiotis Davris: 
“İyonik sıvılar yanıcı ve uçucu değildir. Bu nedenle yüksek sıcaklıklarda herhangi bir yangın tehlikesi veya sağlık tehdidi olmadan çalışabiliriz.”

Geleceğin bu güçlü çözücüler, fosil kaynaklarının daha sürdürülebilir kullanımı amacıyla kimyasal özellikleri ayarlanarak ayrı ayrı tasarlanabilir.