美国研究人员开发从酸性废水提取稀土的新工艺

据Mining.com网站报道，宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种酸性矿山排水（AMD，Acid Mine Drainage)两阶段处理工艺，能够利用比以前少的化学物质来回收更高浓度的稀土元素。

科学家在发表于化学工程期刊(Chemical Engineering Journal)的论文中提出，阿巴拉契亚地区煤矿排出的酸性废水可以作为美国国内重要的稀土来源，这种含有高浓度矿物质的废水因为担心环境污染已经进行了回收。

含有铁硫化物即黄铁矿的岩石与水反应，经开采暴露于空气中氧化后产生硫酸。酸性液体侵蚀岩石，有毒金属便溶解在水中。

美国俄亥俄州煤矿排放的酸性废水

传统的处理方式是把AMD储存在池子中，然后加入化合物来中和pH值。这能够使得溶解的金属从水中析出然后沉淀。70%的稀土元素通过这种工艺能够萃取出来，其余的将同废水一起排放。

论文第一作者贝扎德·瓦兹里·哈萨斯（Behzad Vaziri Hassas）及同事发现，在酸性矿山排水中加入二氧化碳，能够提取高浓度的稀土和其他关键矿物，并中和pH值，以达到环境修复的目标。

其原理是CO2产生化学反应而形成碳酸盐固体矿物。在pH值降低的情况下，稀土元素与饱和的碳酸盐结合，并从水中析出。

研究人员在文中介绍，利用这种方法，在pH为5的情况下，酸性矿山排水中90%的铝可实现回收；在pH为7的情况下，85%的稀土元素可回收。

目前，采用传统处理工艺从酸性矿山排水中回收等量的稀土元素需要加入更多的化学品才能将pH值超过7。因此，他们认为，通过降低回收成本，新的处理工艺将使得美国国内稀土市场更具竞争力。

论文作者之一的穆罕默德·里扎（Mohammad Rezaee）在新闻简报中说，通过对现有处理工艺的简单改进，可以利用更少量的化学品而从酸性矿山排水中获得更高价值的物质。