Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Sjældne jordarters grundstoffer opdaget i Georgia kaolinminer, undersøgelse finder

Kredit:Georgia State University

Højdensitetsmineralerne i kaolinminerne i Georgia er potentielle kilder til sjældne jordarters grundstoffer, inklusive de tunge sjældne jordarters grundstoffer, der er i høj efterspørgsel til mange vigtige anvendelser og for det meste importeres til USA fra Kina, ifølge en undersøgelse ledet af Georgia State University og Thiele Kaolin Co.

Sjældne jordarters elementer bruges til at fremstille kritiske produkter, inklusive magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) kontrastmidler, røntgenforstærkende skærme, bærbare røntgenmaskiner, medicinske lasere, fiberoptik, optiske linser, tryksensorer, skærme og tv-skærme, fluorescerende lamper, genopladelige batterielektroder og permanente magneter.

Der er 17 sjældne jordarters grundstoffer, som omfatter de 15 elementer i lanthanidserien (atomnummer 57 til 71 i det periodiske system), plus scandium (Sc) og yttrium (Y). De tunge sjældne jordarters grundstoffer er fra gadolinium (Gd) til lutetium (Lu), atomnumre 64 til 71 i det periodiske system.

Thiele Kaolin Co. udvindes for kaolin i to stenbrud nær Sandersville, Ga., og forsynede Georgia State-forskere med de resterende mineralprøver, eller grus, til analyse. De tilstedeværende mineraler blev identificeret ved hjælp af røntgendiffraktion, scanning elektronmikroskopi og kemisk analyse. Fundene, offentliggjort i tidsskriftet Clays and Clay Minerals, foreslå en ny, potentiel kilde til sjældne jordarters grundstoffer, inklusive de mindre almindelige tunge sjældne jordarters grundstoffer.

"Vi var interesserede i at se på de meget grove, sandstørrelse materiale fra kaolinmalmen, som de kalder grit. Det tegner sig for omkring 10 procent af det udvundne materiale og fjernes, før de fremstiller færdige kaolinprodukter til en række anvendelser, såsom papir, maling, klæbemidler, plastik, keramik, etc., " sagde Dr. W. Crawford Elliott, seniorforfatter af undersøgelsen og lektor ved Institut for Geovidenskab i Georgia State. "De gav os prøver af gruset. Da vi behandlede disse prøver, vi fandt en særlig berigelse i de tunge sjældne jordarters grundstoffer, gadolinium gennem lutetium. En berigelse af de tunge sjældne jordarters grundstoffer er interessant og nyttig, fordi i de fleste tilfælde, Jordens skorpe er beriget med de lettere sjældne jordarters grundstoffer. De tunge sjældne jordarters grundstoffer har en tendens til at være mere teknologisk vigtige.

"Efter at vi lavede en tung væskeseparation på det materiale, vi fandt ud af, at Buffalo Creek Kaolin-medlemmet er omkring 100 gange mere beriget i de tunge sjældne jordarters grundstoffer i forhold til koncentrationer i den øvre kontinentale skorpe. Vores arbejde foreslår en måde at opnå tunge sjældne jordarters grundstoffer fra kaolinmalm, hvilket ikke er blevet gjort før. Dette udgør en ny ressource for de sjældne jordarters elementer, som vi alle får fra Kina."


Varme artikler