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稀土元素如何形成?科学家们创造了合成的人工岩石来寻找答案

日期: 2022-09-23
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来源:cnBeta.COM


9月19日刚刚发表在《全球挑战》杂志上的这一发现,对于从电子废物中回收REE,设计具有先进功能特性的材料,甚至是寻找隐藏在全球的新的REE矿藏都有意义。

三一学院纳米矿物学副教授、iCRAG(SFI应用地球科学研究中心)资助研究员Juan Diego Rodriguez-Blanco博士是这项工作的主要调查者,他说:

'随着全球气候变化带来的全球人口和抗击碳排放的增长,对稀土元素的需求也同时增加,这就是为什么这项研究如此重要。通过增加我们对稀土元素形成的了解,我们希望为一个更可持续的未来铺平道路。稀土矿床的成因是地球科学中最复杂的问题之一,但我们的方法正在为含有稀土的岩石的形成机制带来新的启示。这一知识对于能源转型至关重要,因为稀土是可再生能源经济中的关键制造成分。'

稀土人工岩研究人员,从左到右,Adrienn Maria Szucs(该研究的主要作者)、Melanie Maddin、Daniel Brien、Paul Guyett和Juan Diego Rodriguez-Blanco博士(组长),在都柏林三一学院的iCRAG实验室。

许多国家目前正在寻找更多的可开采浓度的稀有金属矿藏,但提取过程往往具有挑战性,而且分离方法昂贵,还容易对环境造成影响。

REEs的最大的已知矿床是中国的白云鄂博矿区,它供应全球60%以上的REEs需求。

研究人员发现了什么?

他们的研究显示,含有稀土元素的液体取代了普通的石灰石,即使在环境温度下,这也是通过复杂的反应发生的。其中一些反应是非常快的,发生的时间与冲泡一杯咖啡的时间相同。

这些知识使该团队能够更好地理解工业分离过程中也涉及的基本矿物反应,这将有助于改进提取方法,并从液体中分离出稀有金属。

该团队的研究旨在了解稀有稀土碳酸盐矿床形成的复杂过程。但是,他们不是研究天然样本,而是合成自己的矿物和稀土碳酸盐岩石(类似于巴斯塔纳石,是可以从碳酸盐岩石中提取稀土的关键矿物)。然后他们模仿自然反应,以发现稀土矿化的形成过程。

这也使他们能够评估主要环境因素的变化如何促进其形成。这可以帮助我们了解未开发的碳酸盐岩资源上的矿化物的来源,这些资源不仅在中国,也在世界其他地区分布,如巴西、澳大利亚、美国、印度、越南、南非和格陵兰岛。

三一自然科学学院地球化学专业博士生Adrienn Maria Szucs是这项研究的主要作者,她解释说:'由于稀土元素在充满技术和可持续发展的未来发挥着关键作用,因此有必要了解稀土元素在地球化学循环和基本化学反应中的行为。'



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