Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 518

Рисовая шелуха поможет определить редкоземельные металлы

Рисовая шелуха поможет определить редкоземельные металлы
Российские учёные предлагают определять редкоземельные металлы при помощи инновационных сорбентов, в том числе, на основе рисовой шелухи – сообщает пресс-служба СФУ

Российские учёные предлагают определять редкоземельные металлы при помощи инновационных сорбентов, в том числе, на основе рисовой шелухи. Методика прошла апробацию при анализе лигнитовых месторождений Красноярского края и вулканических отложений Сахалинской области. Результаты исследования опубликованы в журналах Analytical Methods и Separation Science and Technology – сообщает пресс-служба СФУ.

Редкоземельными металлами называют 17 элементов, обладающих схожими физико-химическими свойствами — скандий, церий, тулий, гадолиний и другие. Эти металлы широко востребованы в производстве современной электроники, лазеров, супермагнитов, электрокаров, сверхпроводников, в металлургии и медицинской отрасли. В Китае сосредоточена большая часть редких земель, что делает его одним из самых крупных экспортёров РЗЭ (редкоземельных элементов). Помимо Китая редкие земли используются в больших количествах и другими лидерами мировой экономики: Японией, США, Южной Кореей, Германией, Францией.

Наличие собственных ресурсов РЗЭ может помочь в развитии промышленности, особенно в космической отрасли и металлургии. Как указывает Ольга Буйко, одна из авторов исследования, обычно редкие земли добывают из металлических руд, но в настоящее время всё больше внимания уделяется альтернативным источникам РЗЭ. Чаще всего редкие земли встречаются в рассеянном виде и в форме оксидов, и это существенно осложняет их добычу в промышленных масштабах.

«Мы разработали послойно модифицированные сорбенты разных типов для предварительного концентрирования РЗЭ. Сорбенты испытывали на двух разных материалах: лигнитовой золе, полученной из «незрелых» углей, представляющих собой ископаемую древесину бурого цвета, и фумарольных отложениях вблизи вулкана Кудрявый Большой Курильской гряды», — рассказала Ольга Буйко, младший научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов СФУ.

В лигнитовой золе исследователи нашли германий и редкие земли, но для дальнейшего использования их требуется отделить от сопутствующих компонентов — таких как натрий, калий, магний, кальций, барий и др. Соавторы исследования из Института химии Дальневосточного отделения РАН для этой цели предложили использовать биокремнозём, полученный из рисовой шелухи. По мнению учёных, «рисовый» материал не уступает по свойствам обычному оксиду кремния.

Как замечает пресс-служба СФУ, сорбент на основе шелухи выглядит как слоёный пирог: биокремнезёмный «корж» покрывается особыми реагентами (карбоксиарсеназо), которые образуют комплексы с редкоземельными элементами. Эти реагенты «приклеиваются» к «коржу» с помощью особого «клея» из полиаминов. Таким путём исследователям уже удалось добиться концентрирования не менее 13 редкоземельных элементов (в их числе лантан, иттрий и скандий).

«С помощью новых сорбентов, один из которых был на биокремнезёмной «рисовой» основе, мы проанализировали лигниты, золу лигнитов и вулканическое сырьё. Зола оказалась самой многообещающей матрицей, поскольку вся органика уже удалена в процессе сгорания, а редкие земли легко «вытягиваются» и концентрируются вокруг сорбирующих частиц (кстати, содержание РЗЭ в золе может достигать нескольких килограммов на тонну). Что касается вулканических отложений, работа только начата и ещё будет продолжаться на новых образцах», — пояснила Ольга Буйко.

Как указывают исследователи, производство биокремнозёма решает проблему избытков отходов пищевой промышленности азиатских держав. Например, если складировать рисовую шелуху, она разлагается слишком долго, сжигая её, можно нанести вред органам дыхания через пыль кремнозёма. А получившийся биокремнозём на основе риса можно применять в лабораториях на любом производстве, оснащённом приборами для масс-спектрометрии и атомно-эмиссионной спектрометрии, делая производство более экологичным.

Иллюстрация: https://st.depositphotos.com/1050294/3736/i/950/depositphotos_37362663-stock-photo-rice-husk.jpg

Источник: news.sfu-kras.ru

биокремнозём лигнит редкоземельные металлы редкоземельные элементы рисовая шелуха

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.