立异的收受接收技能将电子垃圾变成稀土金属宝库

ETH 博士生 Marie Perrin 先容新的回收方法。
她左手拿着荧光灯形式的原材料，右手拿着可以分离稀土金属的黄色试剂。
图片来源：Fabio Masero / 苏黎世联邦理工学院

科学家们正在开拓一种受大自然启示的工艺，它能从旧荧光灯中有效回收铕。
这种方法可以实现人们期待已久的稀土金属回收。

一种小分子在酶中天然地成为金属的结合位点，事实证明它也有助于分离某些稀土金属。

在观点验证中，该工艺直接从废旧节能灯的荧光粉中提取铕，提取量远高于现有方法。

研究职员目前正在努力将他们的方法推广到其他稀土金属。
他们正在创办一家新公司，将这些原材料的回收利用付诸实践。

不过，稀土金属的提取也很关键。
它们总是以化合物的形式存在于天然矿石中，但由于这些元素的化学性子非常相似，因此很难分离。
因此，传统的分离工艺非常耗费化学和能源，而且须要多个提取步骤。
这就使得这些金属的提取和提纯变得昂贵、耗费资源和韶光，并且对环境极为有害。

苏黎世联邦理工学院无机化学实验室教授维克多-穆格尔（Victor Mougel）说：\公众稀土金属在欧洲险些得不到回收利用。
Mougel 领导的研究团队希望改变这种状况。
\"大众这位化学家说：\"大众目前急迫须要一种可持续的、大略易行的方法，从各种来源等分离和回收这些具有计策意义的原材料。
\公众

在最近揭橥于《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上的一项研究中，研究小组提出了一种令人惊异的大略方法，可以从包括其他稀土金属在内的繁芜稠浊物中高效分离和回收稀土金属铕。

灵感来自大自然

穆格尔研究小组的博士生玛丽-佩林（Marie Perrin）是这项研究的第一作者，她阐明说：\"大众现有的分离方法基于数百个液液萃取步骤，效率低下--迄今为止，铕的回收利用还不切实际\公众。
他们在研究中展示了一种大略的无机试剂如何显著改进分离效果。
Perrin说：\"大众这使我们能够通过几个大略的步骤得到铕，而且铕的数量比以前的分离方法至少赶过50倍。
\"大众

这种技能的关键可以在钨或钼周围具有四个硫原子的无机小分子中找到：Tetrathiometallates。
研究职员的灵感来自蛋白质天下。
Tetrathiometallates是天然酶中金属的结合位点，可作为抗癌和铜代谢紊乱的活性物质。

Tetrathiometallates现在首次被用作分离稀土金属的配体。
它们独特的氧化还原特性在此发挥了浸染，将铕还原为不屈常的二价态，从而简化了与其他三价稀土金属的分离。

快速回收荧光灯中的铕。
资料来源：Marie Perrin / 苏黎世联邦理工学院

实际运用和环境影响

穆格尔说：\公众这一事理非常高效和强大，我们可以直接将其运用于废旧荧光灯，而无需常日的预处理步骤。
\"大众

电子废物是稀土金属的一个主要来源，但尚未得到充分利用。
穆格尔说：\公众如果能开拓利用这一资源，瑞士目前送往国外填埋的灯具废物就可以在瑞士海内回收利用。
这样，灯具废物就可以成为铕的城市矿山，使瑞士减少对入口的依赖。
\公众

过去，铕紧张用作荧光灯和平板显示器的荧光粉，因此市场价格较高。
随着荧光灯逐渐被淘汰，需求也随之低落，因此以前的铕回收方法在经济上不再可行。
然而，更有效的分离策略是可取的，并有助于利用大量廉价的荧光灯废物，其稀土金属含量比天然矿石赶过约 17 倍。

计策性回收事情

因此，在产品寿命结束时回收罕有金属并使其连续流利就显得更加急迫--但欧盟的稀土元素回收率仍低于 1%。

原则上，稀土金属的任何分离工艺都可用于从矿石中提取和从废估中回收。
不过，研究职员在利用他们的方法时，特意将重点放在原材料的回收利用上，由于这在生态和经济上都更故意义。
\公众我们的回收方法比所有从矿石中提取稀土金属的传统方法都更加环保，\公众穆格尔说。

新企业和商业化

研究职员已为他们的技能申请了专利，并正在成立一家名为 REEcover 的新公司，以便将来将其商业化。
目前，他们正致力于将分离工艺运用于其他稀土金属，如磁铁中的钕和镝。
如果这项事情取获胜利，玛丽-佩兰希望在博士毕业后成立这家新公司，并在实践中建立稀土金属的回收利用。

编译自/ScitechDaily