Vzácné zeminy jsou vyhledávány, protože jsou potřebné pro výrobu mnoha high-tech produktů. Jejich těžba z rud je však složitá a často znečišťuje životní prostředí. Odborníci z výzkumu a průmyslu v současné době pod koordinací Helmholtzova institutu Freiberg pro technologie zdrojů testují, zda by takzvané kalixareny mohly být použity jako alternativní extrakční činidla v průmyslových separačních procesech. Organické makromolekuly, známé také jako molekula kontejneru kvůli své speciální chemické struktuře, mají za cíl zjednodušit obohacování kovů a významně snížit použití procesních chemikálií.
Obzvláště vzácné prvky, jako je neodym nebo yttrium, nejsou. Pouze jemně distribuované. Vklady jsou však vzácné, přičemž těžba takových vzácných zemin je ekonomicky výhodná. Jejich chemické a fyzikální vlastnosti jsou tak podobné, že je lze oddělit pouze s velkým technickým úsilím. Kromě toho ložiska vzácných zemin často obsahují radioaktivní prvky, jako je uran nebo thium, které musí být před dalším zpracováním účinně odstraněny.
Pro zjednodušení běžných procesů separace vzácných zemin začali výzkumní a průmysloví odborníci v poslední době pracovat na řadě alternativních extrakčních látek na bázi kalixarenů. „Výhodou takových molekul kontejneru, které jsou pojmenovány kvůli své struktuře ve tvaru pohárku, je to, že je lze přesně přizpůsobit chemické látce,“ vysvětluje koordinátorka projektu Prof. Christiane Scharf z Helmholtz Institute Freiberg pro technologii zdrojů v Helmholtz Center Dresden Rossendorf (HZDR). „Nyní chceme zjistit, zda se tyto molekuly také osvědčují v praxi.“ Cílem výzkumu je vyvinout obchodovatelná extrakční činidla pro těžební průmysl. Kromě HZDR jsou partnery projektu TU Bergakademie Freiberg, University of Leipzig, BASF SE a stavební společnost CMI UVK GmbH.
Projektový tým testuje molekuly nádoby při extrakci kapalina-kapalina, jedna z nejběžnějších metod používaných v současné době k oddělení a obohacení vzácných zemin od vodných směsných roztoků. Látky jsou tak dosud vázány přidáním organického, také kapalného extrakčního činidla. V důsledku nízké selektivity běžných separačních činidel se jednotlivé prvky hromadí v mnoha fázích separace. S pomocí kalixarenů lze počet separačních stupňů potřebných pro extrakci snížit desetkrát pro každý prvek. Tímto způsobem by se výrazně snížilo nejen použití chemických látek a energie z procesu, ale také množství chemického odpadu.
Projekt „SE-FLECX“ je financován německým ministerstvem školství a výzkumu (BMBF) od května 2015 po dobu tří let a přes milion eur. „SE-FLECX“ je součástí priority financování „r4 - inovativní technologie pro efektivní využívání zdrojů - výzkum dodávek strategických surovin“ v rámcovém programu BMBF „Výzkum pro udržitelný rozvoj (FONA)“.
Pro více informací:
Christiane Scharf | Vedoucí metalurgie a recyklace
Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technology ve společnosti HZDR
Tel.: 0351 - 260 | [chráněno e-mailem]
Kontakt pro média:
Tina Schulz | Tisk a public relations
Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technology ve společnosti HZDR
Tel.: 0351 - 260 | [chráněno e-mailem]
Centrum Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) provádí výzkum v oblasti energie, zdraví a hmoty.
• Jak využívat energii a zdroje efektivně, bezpečně a udržitelně?
• Jak lze rakovinu lépe vizualizovat, charakterizovat a účinně léčit?
• Jak se hmota a materiály chovají pod vlivem vysokých polí a v nejmenších rozměrech?
HZDR je členem sdružení Helmholtz Association, největší vědecké organizace v Německu od 2011. Má čtyři pobočky v Drážďanech, Lipsku, Freibergu a Grenoblu a zaměstnává několik zaměstnanců 1.100 - včetně vědců 500 včetně studentů PhD 150.
Cílem Helmholtzova institutu Freiberg pro technologii zdrojů (HIF) je vyvíjet inovativní technologie pro ekonomiku s cílem efektivněji poskytovat a využívat nerostné a kovové suroviny a recyklovat je způsobem šetrným k životnímu prostředí. 2011 byl založen, patří do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf a úzce spolupracuje s TU Bergakademie Freiberg.
Zdroj a další informace:
https://www.hzdr.de/presse/calixarene
