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使用紫外线分离稀土金属
发布:shadow   时间:2015/5/26 15:50:46   阅读:1787 
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材料与测试:使用紫外线分离稀土金属。来源:天主教鲁汶大学∕化学工程系
使用紫外线分离稀土金属。来源:天主教鲁汶大学∕化学工程系

天主教鲁汶大学(以下简称KUL)化学工程系的研究人员发现了一种方法来分离铕和钇两种稀土金属元素,该方法使用紫外线,而不是传统的溶剂。他们的研究成果发表在《绿色化学》杂志上,这些发现给荧光灯和节能灯的回收利用提供了新的机会。

铕和钇两种稀土金属通常用在可持续技术和高科技的应用之中。由于开采这些稀土金属十分困难,所以回收它们很有价值。铕和钇可以从发红色光的磷光剂中获得,磷光剂是用于荧光灯的粉末状物质,如用于霓虹灯管内。

2015年初,KUL的化学家们开发了离子液体技术,来循环利用所收集来的荧光灯和节能灯中的钇和铕。他们回收利用红色磷光剂的方法是整体上重利用灯中的粉末。然而,对于其它应用方法来说,需要把钇和铕从稀土混合物中分离出来。

分开两种稀土元素是一个复杂的过程。来自化学工程系的Tom Van Gerven教授解释说:“传统的方法是把钇和铕溶解在酸的水溶液中。然后把萃取剂和溶剂添加到水溶液中,形成不同的两相,分离成为两层:一层是包含稀土金属的水溶液层,另一层是包含萃取剂的溶剂层。当两层接触时,两种稀土金属元素中的一种会被提取到溶剂中,而其它稀土金属元素仍留在水溶液层。”

但是,为了达到想要的效果和纯度,这个过程需要进行很多次:它需要重复数十次来达到稀土金属元素特定的百分比含量,而且含铕的溶液中仍有钇的残留,反之亦然。

与KUL的化学家合作的研究人员已经设法从液体混合物中获得了铕,所使用的是紫外线而非溶剂。“紫外线影响被称为离子的带电粒子。铕离子和钇离子都是有三个正电荷的离子。当我们用紫外线照射钇和铕的溶液时,我们就给系统添加了能量。因此,铕离子的一个正电荷被中和。当我们添加硫酸盐时,只有铕与它反应。结果生成一种很容易被过滤的沉淀,而钇离子仍然留在溶液之中,”Bart Van den Bogaert说,他正在准备继续攻读这个科目的博士。

紫外光的优点是,它在液体中不留下任何有害的化学物质,并且混合物的分离效率和纯度非常高,95%以上的铕能够从溶液中回收。沉淀本身的纯度达到98.5%,所以几乎没有任何钇残留在其中。在工业混合物中得到了较为理想的纯度,但分离的效率仍然需要改进,这将是KUL的研究人员接下来要解决的问题之一。



来源:材料与测试
译者:天使之翼
译自phys.org
 
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