탄광 배수로에서 희토류 원소 추출

Bielicki는 “저를 놀라게 한 한 가지는 우리 공정이 물을 얼마나 잘 정화하는지였습니다.”라고 말했습니다. “환경적 관점에서 이 작업의 주요 이점은 우리가 성공적으로 많은 오염을 포착하고 중화하고 있다는 것입니다.”

탄광 배수로에서 나오는 희토류 원소의 수요가 점점 더 높아지고 있지만, 이러한 광물의 실행 가능한 자연 매장지는 전 세계적으로 소수의 지역에서만 발견되며, 이는 소수의 국가에서만 희토류를 제공할 수 있음을 의미합니다.

예를 들어, 미국을 포함한 많은 서구 세계는 이러한 중요한 자원의 약 80%를 중국에 의존하고 있습니다. 결과적으로 많은 정부 기관은 희토류 원소의 국내 공급을 확립함으로써 이러한 의존도를 줄이려고 노력하고 있습니다. 특히 희토류 원소를 땅에서 꺼내면 막대한 환경 및 사회적 피해를 초래할 수 있기 때문이라고 Bielicki는 말했습니다.

“다른 나라에서 이러한 재료를 소싱함으로써 우리는 실제로 그들이 재료를 채굴하고 생산하는 방법의 환경적 결과에 대한 감독이 없습니다.”라고 그는 말했습니다. “국내 생산은 다양한 방식으로 좋은데, 부분적으로는 우리가 제품을 생산하는 지역 사회의 사람들과 환경을 더 잘 보호하는 규정을 가질 수 있기 때문입니다.”

현재 탄광 배수는 물을 정화하기 위해 화학 물질을 사용하는 능동 처리 시스템 또는 종종 박테리아 활동이나 지구화학적 방법에 의존하는 수동 처리 시스템을 사용하여 처리됩니다.

연구에 따르면 수동적 접근 방식은 더 적은 자원을 필요로 하고 환경에 미치는 영향이 더 적은 경향이 있습니다. 오하이오 주립대 팀은 석탄 배수를 중화하고 희토류 원소를 포획하기 위해 수처리 공장 슬러지와 같은 물질을 포함하여 알칼리성 산업 부산물의 조합을 사용하는 수동 시스템을 사용했습니다.

Bielicki는 “탄광 배수의 자연적인 침투가 재료를 통해 스며들게 하여 재료를 가두어 추출하도록 설계되었습니다.”라고 말했습니다. 물에서 폐기물을 제거하는 데 걸리는 평균 시간은 종종 다양합니다. 그 과정은 주로 물이 광산에서 얼마나 빨리 흘러나오느냐에 달려 있기 때문입니다.

이 프로세스는 전화 디스플레이, 배터리, 마이크, 스피커 및 기타 부품에서 중요한 역할을 하는 테르븀, 네오디뮴 및 유로퓸을 포함하여 현대 기술에 사용되는 다양한 금속을 포착했습니다.

이 프로세스는 현재 희소 금속의 현재 시장 가격보다 비용이 많이 들지만 더 발전하면 가격이 낮아질 것이라고 Bielicki는 말했습니다.

Bielicki는 그들의 연구가 석탄 폐기물 처리를 둘러싼 미래 정책을 알리고 대중이 일반적인 비용 외에 인간 건강과 생태계에 미치는 영향과 같은 광업의 환경적 영향을 조사하는 데 도움이 되기를 희망한다고 말했습니다.

“우리가 환경에 하는 어떤 것도 무해하기 때문에 석탄 및 기타 화석 연료에서 전환하는 것이 여러 가지 측면에서 유익하지만 비용보다 더 큰 문제를 해결하는 방식으로 이러한 전환에 영향을 미칠 필요가 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “우리의 연구는 이러한 환경 및 사회적 결과의 유산을 해결하는 데 중요한 단계입니다.”