Các nhà khoa học thuộc trường Đại học Tổng hợp Penn hiện đang triển khai một quá trình xử lý hai giai đoạn đối với nước thải mỏ chứa axit - acid mine drainage (AMD), có khả năng thu hồi được hàm lượng các thành phần đất hiếm (REE) cao hơn nhờ sử dụng lượng hóa chất ít hơn vẫn sử dụng trước đây.
Trong một báo cáo đang trên Chemical Engineering Journal, các nhà kho học cho rằng AMD từ các hoạt động khai thác than tại vùng Appalachia là nguồn cung cấp REE do nó thường xuyên có chứa một hàm lượng các khoáng chất cao và hiện nguồn nước thải này đang được thu gom và xử lý theo yêu cầu về môi trường.
Bằng cách hạ thấp chi ơhis thu hồi, phương pháp xử lý mới có thể khiến cho thị trường đất hiếm của Mỹ trở lên cạnh tranh cao hơn.
Chất phế thải được tạo ra khi đá pirit - sắt sunfua – được khai thác trong các hoạt động khai thác mỏ tương tác với nước và không khí và sau đó bị oxi hóa, tạo thành axit sunfuric. Sau đó, axit này ngấm vào các lớp đất đã xung quanh, tạo thành các kim loại độc hại hòa tan vào trong nước.
Các phương pháp xử lý truyền thống bao gồm việc thu gom AMD trong các ao hồ, bổ xung hóa chất để trung hòa pH xuống giá trị bằng 7. Điều này đã khiến cho các kim loại hòa tan kết tủa và tách ra khỏi nước. Có đến 70% các thành phần đất hiếm có thể tách chiết từ bùn nhờ áp dụng phương pháp này. Phần còn lại được thoát cùng với nước đã qua xử lý.
Theo lãnh đạo nhóm nghiên cứu ông Behzad Vaziri Hassas và các đồng sự, họ có thể tách chiết được hàm lượng AMD và một số khoáng chất quan trọng cao hơn nhờ việc bổ sung thêm cacbon dioxit vào AMD và sau đó trung hòa pH, đảm bảo yêu cầu về môi trường.
Bản chất của phương pháp này là CO2 sẽ tạo ra các phản ừng hóa học và kết quả là hình thành lên các khoáng chất rắn được gọi là cacbonat. Các thành phần đất hiếm sẽ liên kết với cacbonat và kết tủa khỏi nước có giá trị pH thấp hơn.
Theo báo cáo trên, với phương pháp này, 90% alumin được tận thu với độ pH bằng 5 và 85% các thành phần đất hiếm có độ pH bằng 7 được thu hồi.
Theo ông Mohammad Rezaee, một trong những tác giả của nghiên cứu trên, với sự thay đổi đơn giản các phương pháp xử lý hiện nay, ngành công nghiệp có thể sử dụng ít hóa chất hơn đồng thời lại nhận được lượng lớn AMD từ nguồn nước thải mỏ chứa axits./.
27°C
|
