مواد روسية جديدة لاستخلاص المعادن النادرة

ابتكر كيميائيو أكاديمية العلوم الروسية

مواد امتصاص متقدمة قادرة على استخلاص العناصر الأرضية النادرة بشكل انتقائي من نفايات الإنتاج الصناعي، مستفيدين من مادة مستخلص تودغا (أوكتيل ثنائي جليكول أميد) التي تُعد أساس العملية، وفق ما ذكرته الخدمة الصحفية لوزارة العلوم والتعليم العالي الروسية.

وأوضحت الخدمة أن باحثين من مركز الاستخدام الرشيد للمواد الخام المعدنية النادرة التابع لمعهد فرومكين للكيمياء الفيزيائية والكهروكيميائية، وبالتعاون مع المركز الفيدرالي للبحوث في الكيمياء الفيزيائية والطب، نجحوا في تصنيع سلسلة جديدة من المواد المازة من نوع SIR 1-4.

وتمتاز هذه المواد بتوفرها الاصطناعي وسهولة تجديدها أيضاً، كما أثبتت كفاءة عالية في الاستخلاص الانتقائي للعناصر الأرضية النادرة من المواد الخام المُعاد تدويرها، اعتماداً على مستخلص تودغا والمصفوفة المسامية القائمة على بوليمير مشترك من الستايرين والدايفينيل من نوع LPS‑500.

وتشير الوزارة إلى أن الطلب العالمي على العناصر الأرضية النادرة يشهد ارتفاعاً ملحوظاً، نظراً لدورها الحيوي في قطاعات صناعية متعددة، أبرزها الصناعات الكيميائية التي تعتمد عليها كحفازات أساسية.

وقد أدى هذا الطلب المتزايد إلى استنزاف المصادر التقليدية وارتفاع الأسعار، ما دفع الباحثين إلى البحث عن مصادر بديلة، سواء كانت طبيعية مثل مياه الصرف التعدينية ومحاليل المناجم، أو تكنولوجية مثل محاليل إنتاج الأسمدة الفوسفاتية والمغناطيسات الدائمة التي لم تُعتبر سابقاً مصادر واعدة.

وتبرز المغناطيسات الدائمة المستهلكة، خصوصاً تلك المصنوعة من سبيكة النيوديميوم–الحديد–البورون (NdFeB)، كمصادر ثانوية مهمة للعناصر النادرة.

وتُعد إعادة تدوير هذه المغناطيسات جزءاً أساسياً من الاستراتيجية البيئية لمعالجة الأجهزة الإلكترونية التالفة، مثل الأقراص الصلبة والأنظمة الصوتية ومحركات الاهتزاز في الهواتف المحمولة، التي تتزايد أعدادها عاماً بعد عام أيضاً.

وتبدأ عملية استخلاص العناصر النادرة من مغناطيسات NdFeB بإذابة خردتها في أحماض غير عضوية مثل حمض النيتريك وحمض الكبريتيك.

وهنا يبرز دور المادة المازة الجديدة SIR 3 التي طورها علماء معهد الكيمياء الفيزيائية والكهروكيميائية، إذ تُظهر خصائص فريدة تتفوق على نظيرتها الأجنبية Trischem DGA من حيث السعة الامتزازية، وتتيح استخلاصاً فعالاً للعناصر النادرة من المخاليط المعقدة.

وباستخدام SIR 3، تمكن الباحثون من تطوير طريقة دقيقة للفصل بين أيونات الحديد ومجموعة العناصر الأرضية النادرة في محاليل نموذجية ناتجة عن معالجة مغناطيسات NdFeB، ليتم استخلاص عناصر مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم والديسبروسيوم أيضاً، ما يفتح آفاقاً جديدة لإعادة تدوير المواد عالية القيمة من النفايات الصناعية.

#مرايا الدولية