Российские химики разработали новые сорбенты для выборочного извлечения редкоземельных металлов из промышленного сырья и отходов. В основе технологии используются экстрагент ТОДГА и пористая полимерная матрица.
Исследование провели специалисты Центра рационального использования редкометалльного сырья на базе Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН совместно с коллегами из Института физиологически активных веществ ФИЦ ПХФ и МХ РАН. Ученые получили 4 сорбента типа SIR 1–4, которые отличаются сравнительно простым производством и возможностью регенерации, сообщает ТАСС.
Основой новых материалов стал тетра-н-октилдигликольамид, или ТОДГА, нанесенный на пористый сополимер стирола и дивинилбензола LPS-500. Содержание экстрагента в полученных смолах составляет от 20 до 45%. Такая концентрация позволяет эффективно извлекать редкоземельные элементы из переработанного сырья.
Особенно хорошие результаты показал сорбент SIR 3. По сорбционной способности он превзошел зарубежный материал Trischem DGA и оказался пригоден для выделения нужных редкоземельных элементов из сложных смесей. На его основе исследователи разработали способ разделения железа и редкоземельных компонентов из модельных растворов переработки магнитов NdFeB.
После разделения специалисты смогли индивидуально выделять неодим, празеодим и диспрозий. Для процесса применяется нейтральный раствор с нитратом аммония, который можно получить после предварительной нейтрализации азотнокислого раствора аммиаком. Такой подход помогает избежать совместного осаждения редкоземельных и других металлов.
Разработка может использоваться при переработке вторичного сырья, включая отработанные постоянные магниты из жестких дисков, акустических систем и мобильных устройств. Интерес к таким технологиям растет на фоне увеличения спроса на редкоземельные элементы и сокращения доступности традиционных источников сырья. Результаты работы опубликованы в Russian Journal of Inorganic Chemistry.