Новости химической науки > Рециклизация старых ламп позволяет выделить сурьму

Исследователи из Бельгии разработали метод экстракции сурьмы из фосфоресцирующего состава отработавших свой срок ламп, попутно превращая отходы процесса в удобрение.

В новом подходе не образуются токсичные материалы, единственным сопродуктом новой реакции является хлорид натрия, который можно легко отделить от «полезных» продуктов вторичной переработки старых ламп.

В недавнем докладе Европейской Комиссии по ресурсам сурьма была обозначена как один из элементов, ситуация с которыми может оказаться критичной. В настоящее время 90% сурьмы добывает и поставляет на мировой рынок Китайская Народная Республика, и, поскольку шансов на то, что заброшенные сурьмяные шахты Европы когда-нибудь снова заработают, мало, необходима разработка методов добычи сурьмы из вторичных источников.

Рисунок из Green Chem., 2015, DOI: 10.1039/c5gc01746g

Коен Биннеманс (Koen Binnemans) и его соавторы из Университета Лёвена – не новички в разработке подходов к извлечению редких элементов из вторичного сырья. Ранее этой исследовательской группой был опубликован ряд работ, описывающих способы извлечения редкоземельных элементов из отходов с помощью ионных жидкостей. Давид Дюпон (David Dupont), работавший с Биннемансом над последним исследовательским проектом, отмечает, что используемая в нем химия отнюдь не такая сложная, но при этом разработка процесса хорошо объединяет в себе получение полезных материалов и нетоксичных сопродуктов. Разработанный исследователями метод относительно прост, не требует дорогих экзотических реагентов и может быть масштабирован.

Разработанный процесс заключается в том, что растворение отходов фосфоресцирующего состава из отработанных ламп в соляной кислоте и последующая обработка солянокислого раствора ионной жидкостью (после процедуры извлечения сурьмы ионную жидкость можно очистить и использовать повторно) позволяет извлечь сурьму из фосфоресцирующего состава, содержание редкого элемента в котором составляет 50%.

Обработка оставшегося после экстракции сурьмы водного раствора гидроксидом кальция приводит к осаждению фосфата кальция, который сам может использоваться как удобрение, а также применяться в качестве сырья для получения других удобрений и иных веществ с практически полезными свойствами. Дюпон поясняет, что такой способ «добычи удобрений» из старых лампочек на самом деле оказывается более чистым способом получения удобрений, чем их получение переработкой минерального сырья. Объясняется это обстоятельство тем, что фосфатные минералы содержат определенное количество токсичных и/или радиоактивных металлов, например – урана, которые в процессе производства удобрения должны быть удалены. Новый метод позволяет получать гораздо более чистый фосфат кальция в первую очередь из-за высокой чистоты используемого «сырья».

Среко Стопич (Srecko Stopic), эксперт по извлечению металлов из первичного и вторичного сырья, работающий в Университете Аахен (Германияч), уверен, что работа химиков из Лёвена может оказать значительное влияние на стратегию и тактику извлечения материалов из отходов, особо подчеркивая, что новая технология отвечает требованиям Еврокомиссии, сформулировавшей необходимость разработки метода извлечения, работающего при комнатной температуре с минимальными затратами энергии и химических веществ. Он надеется, что новый метод сможет стать основой для разработки аналогичных технологий переработки других отходов, например – отходов керамики.

Источник: Green Chem., 2015, DOI: 10.1039/c5gc01746g

метки статьи: #вопросы экологии, #химическая технология