Sjældne jordarters elementer i mineindustriens affaldsbunker

Hvis sjældne jordarters metaller kan udvindes fra tidligere brudt malm, miljøfarerne ved nye miner og mineaffald kan afbødes. I sin doktorgradsforskning, Wenzhong Zhang fra Institut for Kemi ved Universitetet i Helsinki udviklede et nyt materiale, som scandium, et sjældent jordarters metal, kan udvindes af affaldet fra aluminiumsindustrien.

Den mængde bauxit, der er nødvendig for at fremstille en aluminiumsdåse, producerer omkring 60 gram af en rødlig, lerlignende stof kaldet rødt mudder, som producenterne plejede at dumpe i havet. Nu, det samler sig som stadigt voksende dynger i producentlande, herunder Grækenland, og der er over 3 milliarder tons af dette affaldsprodukt i verden i dag.

"Problemet er, at de mineraler, vi ønsker, er gemt i affaldsbunkerne i meget små mængder, og vi har ikke effektive metoder til at udvinde dem, " siger Wenzhong Zhang.

I sin forskning, Wenzhong Zhang fokuserede på scandium, et interessant element på grund af dets høje omkostninger; scandium-minedrift kan snart begynde i Finland ved Rautalammi-forekomsten. Brugen af ​​scandium i kombination med aluminium vil gøre det muligt at fremstille mere holdbare fly og cykler med lettere strukturer.

Wenzhong Zhang er ved at udvikle nye, funktionelt materiale til at fange skandium rent, efterlader resten af ​​affaldet.

En kemikers arbejde er som at bygge med blokke. Når blokkene er på plads, et brugbart materiale er født med funktioner, der kan videreudvikles af ingeniører. En dag, metoden vil kunne implementeres i industriel skala. "I øjeblikket, aluminiumsindustrien sætter ikke fokus på metaludvindingsmetoderne. Det er mere interesseret i at lede efter løsninger, der vil gøre en ende på bjergene af affald, " siger Wenzhong Zhang.

På universitetet i Helsinki, det Finlands Akademi finansierede USEMA-projekt USEMA-projekt (Ultra-Selective Hybrid Materials for Separation of Group 3 and f-block Element) startet af Risto Koivula udvikler nye materialer på baggrund af forskergruppens ekspertise inden for metoder til uorganisk kemi og ionbytning.

"Der er mange anvendelsesområder, omdannelse af affaldsstrømme til råmateriale og udvikling af nye processer til at ødelægge radioaktivt affald, eller fremstilling af radiomedicin, " siger Koivula.