Bộ năng lượng Hoa Kỳ phát triển công nghệ tái chế đất hiếm từ nam châm
shinbehv
7 năm trướcBình luận: 87Lượt xem: 11.394
Rare-Earth-Magnet-N35-N52-M-H-SH-UH-EH-AH-.jpg

Con người đã trải qua thời kỳ sử dụng tài nguyên thiên nhiên một cách hoang phí từ nguyên vật liệu, khoán sản, năng lượng hoá thạch... Nay thì tới lúc chúng ta đang đối mặt với nguy cơ thiếu hụt những yếu tố đó trong tương lai gần. Thị trường đất hiếm cũng không ngoại lệ, trước đây nguồn cung mặt hàng này vốn dồi dào, thì hiện tại nó đang bị cắt giảm do chính sách hạn chế xuất khẩu ra thế giới của Trung Quốc, trong khi các mỏ lớn tại Mỹ và Úc chưa kịp mở cửa trở lại. Sự khan hiếm nguyên liệu đầu vào gây khó khăn không nhỏ cho các công ty công nghệ cao và hậu quả là giá thành các sản phẩm bị đẩy lên gấp khá nhiều. Trong nỗ lực chung nhằm giải quyết vấn đề, các nhà khoa học ở phòng thí nghiệm Ames trực thuộc Bộ năng lượng Hoa Kỳ vừa cho biết họ đã thành công trong việc tái chế các nguyên tố đất hiếm vốn được sử dụng ở các nam châm. Trong thử nghiệm mới nhất, nhóm nghiên cứu đã tiến hành tách neodymium cùng hai nguyên tố đất hiếm khác từ nam châm từ cũ, sau đó họ tái sử dụng nó trong các chu trình chế tạo nam châm mới. Kết quả kiểm tra cho thấy đất hiếm tái chế được cho hiệu quả tương đương với sản phẩm được tinh chế từ các mỏ quặng.

Được biết, nghiên cứu tái chế đất hiếm đã được phòng thí nghiệm Ames tiến hành từ những năm 1990. Trong những thí nghiệm đầu tiên, các chuyên gia đã sử dụng magiê lỏng để tách một nguyên tố đất hiếm là neodymium khỏi các mảnh nam châm làm từ hai kim loại khác là sắt và Bo (nguyên tố có số thứ tự thứ 5 trong bảng tuần hoàn). Tuy nhiên lúc ấy, mục đích của họ là đưa hỗn hợp magiê-đất hiếm vào sản xuất trực tiếp các nam châm mới chứ không phải tách ra đất hiếm nguyên chất. Ngoài ra, do hiệu quả của kĩ thuật tái chế chưa cao cùng với việc giá đất hiếm còn khá rẻ nên công nghệ chưa thực sự được quan tâm ở thời điểm đó.

RE-recycling-400.jpg

Trong vòng 3 năm trở lại đây, giá đất hiếm đã tăng gấp 10 lần, vì thế công nghệ tái chế trên đã được đưa trở lại với một vài cải tiến. Đầu tiên nhóm nghiên cứu lấy các thanh nam châm cũ chứa các nguyên tố đất hiếm như neodymium, praseodymium, dysprosium và loại bỏ các lớp mạ ngoài. Tiếp đến họ chuyển các thanh nam châm vào lò nung nóng, rồi đưa chúng vào các cối giã vật liệu tự động. Các thiết bị sẽ được điều chỉnh cho tới khi các mảnh nam châm được tán nhỏ tới kích thước 2-4 mm.

Ở giai đoạn tiếp theo các hạt nam châm được đưa vào một chiếc hộp có các mặt là lưới kim loại. Sau đó họ thả thêm các mẩu magie rắn vào trộn cùng. Giống như trong công nghiệp luyện kim, nhóm nghiên cứu nung nóng khối vật liệu bằng cách sử dụng sóng điện từ. Khi sóng tác động lên vỏ ngoài, nó sẽ gây ra dòng Foucault (Fu-cô), chính dòng điện này sinh nhiệt làm nóng khối chất. Do có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, magie sẽ hóa lỏng trước, trong khi các hạt nam châm vẫn còn ở dạng rắn.

Lúc đó, tại các bề mặt tiếp xúc giữa những hạt nam châm và magiê lỏng xuất hiện các hiệu ứng tương tác đặc biệt. Nhờ hiệu ứng này, các nguyên tố đất hiếm bắt đầu khuếch tán từ những hạt nam châm sang dung dịch magie lỏng. Nhóm nghiên cứu sẽ lọc các hạt nam châm và chất lỏng ra riêng rẽ. Tiếp đến, họ đổ dung dịch lỏng của magiê có chứa đất hiếm vào các khuôn và làm lạnh. Sau đó, các thỏi nhiên liệu mới được nung nóng tới khi magiê nóng chảy ra lần thứ hai. Khi đó người ta có thể tách đất hiếm ra khỏi magiê lỏng dễ dàng.

Sử dụng đất hiếm thứ cấp thu được, các chuyên gia đưa nó vào tái sử dụng để chế tạo các nam châm mới. Kết quả cho thấy các sản phẩm tạo ra có chất lượng tương đương với nam châm sử dụng đất hiếm sơ cấp (đất hiếm được khai thác từ mỏ). Hơn nữa, lượng đất hiếm tái chế thu được cũng có hàm lượng đủ lớn để có thể đưa nó vào sản xuất ở quy mô công nghiệp.

Nhóm nghiên cứu dự định sẽ phát triển tối ưu hơn nữa phương pháp của họ để nâng cao hiệu quả sử dụng thực tiễn trong thời gian tới.

Nguồn: Ames Lab
Khựa đang làm eo làm sách thiên hạ vì cái đất hiếm nầy.
@phaikodo Khựa nó khôn hơn mình mà. Mình chuyên dậy học sinh " VN có rừng vàng, biển bạc" nên phá hết, bán hết với giá rẻ mạt chả để lại gì cho thế hệ sau
@Fanfanmewmew "rừng vàng biển bạc" cái nầy ông nội tớ nói đã có trong sách giáo dục từ thời pháp thuộc, mà từ đó đến giờ khai thác muốn hết rùi, VN mình học theo nhật, đất nước nhật chả có tài nguyên gì, để cho con em họ biết là đất nước mình nghèo mà cố chăm học, thế hệ mới như tớ cũng còn chưa gì đâu 20 năm sau lớp nầy sẽ như người nhật hiện nay đấy
@phaikodo Còn lại gì khi...đã bán sạch vàng và bạc để biến nó thành đồng tiền. Cứ sử dụng mà không gây dựng :eek:, ăn quả :eek: ăn luôn cả hạt:eek:, chặt luôn gốc :eek::eek::eek::eek: lấy sạch bách :eek::eek::eek::eek::eek:
Mỹ vẫn trùm công nghệ của thế giới 😃
k muốn lệ thuộc vào nguồn cung đất hiếm của anh Đào đây mà
tái chế à. theo báo cáo thì vn cũng là một quốc gia có lượng đất hiếm lớn nhất thế giới. vn xuất khẩu để tàu khỏi độc quyền đê
@lethangk47 Sự thật đấy, nhưng bán thô cho Tàu khựa bác ah.
@phongvanpham mình cũng có đọc tài liệu (ko nhớ rõ tài liệu j) rằng vn có nhìu đất hiếm, nhưng phân tán rất cao và trình độ của ta ko sản xuất tinh được 😔
@phongvanpham Bởi vậy khựa mới mê Việt Nam ta 😃
@cavoiu lên gg search nha bác.
cho Khựa bớt bá đạo (90% lận đấy), đất hiếm của Trung Quốc đã không còn hiếm 😁 khakhakha
mà Nhật mới nhập đất hiếm nhiều không phải là Mĩ 😔
Khựa đang đầu cơ làm giá đây mà. Công nhận mẽo hay thật, hết sợ bị khựa làm giá
đâu có gì là mãi mãi
Thằng tàu cũng sẽ đến lúc cạn kiệt rồi đó thì mới biết mèo nào cắn mỉu nào
@Nguyễn Tân Phong thì nó đang lăm le dòm ngó biển đông của mình đó trữ lượng đất hiếm dưới biển đông của mình cũng thuộc hàng nhất nhì thế giới đấy
@ruacontrenbien Lăm le gì nữa bạn. Hoàng Sa và 1 số đảo Trương Sa nó chiếm mẹ rồi con đâu nữa. Thằng Khựa thâm vậy nên nó hạn chế bán đất hiếm là phải rồi. =))
@Peter_Le Chỉ chiếm đảo Phú Lâm ở Hoàng Sa thôi bác.
Đã đến lúc con người phải thay đổi thật rồi
cái đất hiếm này VN có nhiều nhưng không biết cách xài
@ngoanrazo Việt Nam làm sạch được cỡ 98% rồi đó bác
@huuvinh_tv nhưng có biết xài đâu
@ngoanrazo vn đã biết dùng đất hiếm trong công nghiệp lọc hóa dầu, chế tạo nam châm, thủy tinh,... Mặc dù không được xử dụng rộng rãi (vì lý do môi trường trong quá trình tinh chế) nhưng cũng có thể coi là mình biết xài rồi
Theo em biết ngoài trung quốc ra thì mỹ & triều tiên cũng có trữ lượng Đất hiếm Rất lớn
Khai thác đất hiếm cực kì ô nhiêm môi trường, VN, Hoa Kỳ đều có rất nhiều.
Đất hiếm của VN bi a khựa a ấy hốt hết còn đâu
thừa nhận thằng mỷ giỏi thiệt
khựa thật là vê lù
việt nam diện tích bằng bao nhiêu % của anh đào ạ
@nguyenhieu1661 Hình như khoảng 1/29,5 thì phải, đại loại là nó to hơn VN mình cỡ vậy.

Sent from my GT-N7100 using Tinhte.vn
Dành dụm nam châm cũ không dùng cất đi vậy, biết đâu sau nay lại là của để dành cho con cháu 😃
"tội nghiệp bọn chúng quá" Vừa cái tật tham lam

Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store
  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2020 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019