Des scientifiques développent une méthode respectueuse de l'environnement pour récupérer les ETR à partir des cendres volantes de charbon
Des chercheurs du Georgia Institute of Technology ont développé une méthode simple pour récupérer les éléments des terres rares des cendres volantes de charbon à l'aide d'un liquide ionique et en évitant les matières dangereuses. Dans un article publié dans la revue Environmental Science & Technology, les scientifiques expliquent que les liquides ioniques sont considérés comme inoffensifs pour l'environnement et sont réutilisables. L'un en particulier, le bétaïnium bis (trifluorométhylsulfonyl) imide ou [Hbet] [Tf2N], dissout sélectivement les oxydes de terres rares par rapport aux autres oxydes métalliques. Selon les scientifiques, le liquide ionique se dissout également dans l’eau lorsqu’il est chauffé, puis se sépare en deux phases lorsqu’il est refroidi. Sachant cela, ils ont décidé de tester s'il était possible d'extraire efficacement et préférentiellement les éléments souhaités des cendres volantes de charbon et s'ils pouvaient être nettoyés efficacement, créant ainsi un processus sûr et générant peu de déchets. Pour ce faire, l’équipe a prétraité les cendres volantes de charbon avec une solution alcaline et les a séchées. Ensuite, ils ont chauffé les cendres en suspension dans l’eau avec [Hbet][Tf2N], créant ainsi une seule phase. Une fois refroidies, les solutions se séparent. Le liquide ionique a extrait plus de 77 % des éléments de terres rares des matériaux frais et a récupéré un pourcentage encore plus élevé (97 %) des cendres altérées qui avaient passé des années dans un étang de stockage. La dernière partie du processus consistait à éliminer les éléments de terres rares du liquide ionique avec de l'acide dilué. Les chercheurs ont également découvert que l’ajout de bétaïne pendant l’étape de lixiviation augmentait les quantités d’éléments de terres rares extraites. Le scandium, l'yttrium, le lanthane, le cérium, le néodyme et le dysprosium figuraient parmi les éléments récupérés. Enfin, l'équipe a testé la réutilisation du liquide ionique en le rinçant à l'eau froide pour éliminer l'excès d'acide, sans constater de changement dans son efficacité d'extraction au cours de trois cycles de lixiviation-nettoyage. "Cette approche à faibles déchets produit une solution riche en éléments de terres rares, avec des impuretés limitées, et pourrait être utilisée pour recycler des matériaux précieux issus de l'abondance de cendres volantes de charbon contenues dans les bassins de stockage", ont déclaré les scientifiques dans un communiqué aux médias. Les résultats pourraient également être cruciaux pour les régions productrices de charbon, comme le Wyoming, qui cherchent à réinventer leur industrie locale face à la baisse de la demande de combustibles fossiles.
Heure de publication : 04 juillet 2022 