IT之家 1 月 9 日消息，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所于 1 月 7 日發(fā)布博文，宣布我國(guó)科學(xué)家成功研發(fā)并中試（介于實(shí)驗(yàn)室研究和小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)之間的一個(gè)階段）了新型稀土電驅(qū)開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效、綠色開采稀土，研究成果發(fā)表于《自然-可持續(xù)》。
該技術(shù)采收率大于 95%，相比傳統(tǒng)方法浸取劑用量減少 80%，開采時(shí)間縮短 70%，能耗降低 60%，氨氮排放量減少 95%，展現(xiàn)出顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)。
項(xiàng)目背景
稀土是世界性戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源。
風(fēng)化殼型稀土礦是我國(guó)優(yōu)勢(shì)礦種，為全世界提供了 90% 以上的中重稀土。然而，傳統(tǒng)的風(fēng)化殼型稀土開采工藝，銨鹽原地浸取技術(shù)存在生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重、浸出周期長(zhǎng)、資源利用效率低等問題，2018 年以后已被我國(guó)禁用。
項(xiàng)目介紹
中國(guó)科學(xué)院廣州地化所為解決風(fēng)化殼型稀土礦綠色高效開采的問題，于 2023 年率先提出了一種綠色、高效、經(jīng)濟(jì)和快速的電驅(qū)開采技術(shù)理念，完成了原理可行性驗(yàn)證并取得初步的實(shí)驗(yàn)成果。
但在實(shí)際應(yīng)用過程中，該技術(shù)仍面臨一系列問題和挑戰(zhàn)，主要包括電極在潮濕和侵蝕性環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性、大規(guī)模礦區(qū)應(yīng)用時(shí)可能出現(xiàn)的浸出液泄漏，以及地下水文條件和礦體結(jié)構(gòu)對(duì)稀土采收率的復(fù)雜影響。
廣州地化所朱建喜研究員、何宏平院士團(tuán)隊(duì)通過深入凝練科學(xué)問題及核心技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步發(fā)展和完善了稀土電驅(qū)開采新技術(shù)。
針對(duì)常規(guī)金屬電極在土壤環(huán)境中易被腐蝕的問題，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型塑料導(dǎo)電電極。該電極具有優(yōu)異的導(dǎo)電性（200 S / m）和良好的耐電流沖擊能力（70 A，兩個(gè)月無(wú)損）。
同時(shí)，由于塑料表面的疏水性，該電極能夠防止電化學(xué)腐蝕和減少水電解，并因其柔韌性可以更緊密地貼合礦體表面，從而提高電驅(qū)開采過程的效率。
通過 60 天的通電開采，工業(yè)試驗(yàn)的稀土采收率達(dá)到了 95% 以上（圖 2a）。環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，地下水和地表水中的氨氮排放量相比傳統(tǒng)開采工藝減少了 95%（圖 2b，2c），極大降低了稀土開采的環(huán)境影響。
基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，電驅(qū)開采技術(shù)在不計(jì)入環(huán)境修復(fù)成本的情況下，與傳統(tǒng)開采技術(shù)的成本相當(dāng)，但傳統(tǒng)工藝的后期環(huán)境成本和生態(tài)修復(fù)費(fèi)用（主要是氨氮污染）通常較高。電驅(qū)開采技術(shù)展現(xiàn)出潛在的經(jīng)濟(jì)可行性和環(huán)境優(yōu)勢(shì)。
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