మూలం: AZO మైనింగ్

అరుదైన భూమి మూలకాలు అంటే ఏమిటి మరియు అవి ఎక్కడ దొరుకుతాయి?

అరుదైన భూమి మూలకాలు (REEలు) 17 లోహ మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఆవర్తన పట్టికలో 15 లాంతనైడ్‌లతో రూపొందించబడ్డాయి:

లాంతనమ్

సీరియం

ప్రసియోడైమియం

నియోడైమియం

ప్రోమేథియం

సమారియం

యూరోపియం

గడోలినియం

టెర్బియం

డిస్ప్రోసియం

హోల్మియం

ఎర్బియం

థులియం

యిట్టర్బియం

యుటీషియం

స్కాండియం

యట్రియం

వాటిలో చాలా వరకు సమూహం పేరు సూచించినంత అరుదైనవి కావు కానీ సున్నం మరియు మెగ్నీషియా వంటి ఇతర సాధారణ 'భూమి' మూలకాలతో పోల్చితే 18వ మరియు 19వ శతాబ్దాలలో పేరు పెట్టబడ్డాయి.

సీరియం అత్యంత సాధారణ REE మరియు రాగి లేదా సీసం కంటే ఎక్కువగా లభిస్తుంది.

అయితే, భౌగోళిక పరంగా, బొగ్గు అతుకులు, ఉదాహరణకు, వాటిని తవ్వడం ఆర్థికంగా కష్టతరం చేస్తున్నందున, సాంద్రీకృత నిక్షేపాలలో REEలు చాలా అరుదుగా కనిపిస్తాయి.

బదులుగా అవి నాలుగు ప్రధాన అసాధారణ శిల రకాల్లో కనిపిస్తాయి; కార్బోనాటైట్స్, ఇవి కార్బోనేట్ అధికంగా ఉండే మాగ్మాస్, ఆల్కలీన్ ఇగ్నియస్ సెట్టింగులు, అయాన్-శోషణ బంకమట్టి నిక్షేపాలు మరియు మోనాజైట్-జెనోటైమ్-బేరర్ ప్లేసర్స్ నిక్షేపాల నుండి తీసుకోబడిన అసాధారణ అగ్ని శిలలు.

హైటెక్ జీవనశైలి మరియు పునరుత్పాదక శక్తి కోసం డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి చైనా 95% అరుదైన భూమి మూలకాలను తవ్వుతోంది.

1990ల చివరి నుండి, చైనా REE ఉత్పత్తిలో ఆధిపత్యం చెలాయించింది, 'సౌత్ చైనా క్లేస్' అని పిలువబడే దాని స్వంత అయాన్-శోషణ బంకమట్టి నిక్షేపాలను ఉపయోగించుకుంది.

బలహీనమైన ఆమ్లాలను ఉపయోగించి REE లను తీయడం మట్టి నిక్షేపాల నుండి సులభం కాబట్టి చైనాకు ఇది ఆర్థికంగా లాభదాయకం.

కంప్యూటర్లు, DVD ప్లేయర్లు, సెల్ ఫోన్లు, లైటింగ్, ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, కెమెరాలు మరియు స్పీకర్లు, మరియు జెట్ ఇంజన్లు, క్షిపణి మార్గదర్శక వ్యవస్థలు, ఉపగ్రహాలు మరియు క్షిపణి నిరోధక రక్షణ వంటి సైనిక పరికరాలతో సహా అన్ని రకాల హైటెక్ పరికరాలకు అరుదైన భూమి మూలకాలను ఉపయోగిస్తారు.

2015 పారిస్ వాతావరణ ఒప్పందం యొక్క లక్ష్యం గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను 2 ˚C కంటే తక్కువకు, ప్రాధాన్యంగా 1.5 ˚C, పారిశ్రామిక పూర్వ స్థాయిలకు పరిమితం చేయడం. ఇది పునరుత్పాదక శక్తి మరియు ఎలక్ట్రిక్ కార్లకు డిమాండ్‌ను పెంచింది, వీటిని ఆపరేట్ చేయడానికి REEలు కూడా అవసరం.

2010లో, చైనా తన సొంత డిమాండ్ పెరుగుదలను తీర్చడానికి REE ఎగుమతులను తగ్గిస్తామని ప్రకటించింది, అంతేకాకుండా ప్రపంచంలోని మిగిలిన ప్రాంతాలకు హైటెక్ పరికరాలను సరఫరా చేయడంలో తన ఆధిపత్య స్థానాన్ని నిలుపుకుంటుంది.

సౌర ఫలకాలు, పవన మరియు టైడల్ పవర్ టర్బైన్లు, అలాగే ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు వంటి పునరుత్పాదక ఇంధనాలకు అవసరమైన REE ల సరఫరాను నియంత్రించడానికి చైనా బలమైన ఆర్థిక స్థితిలో ఉంది.

ఫాస్ఫోజిప్సమ్ ఎరువులు అరుదైన భూమి మూలకాల సంగ్రహ ప్రాజెక్ట్

ఫాస్ఫోజిప్సమ్ అనేది ఎరువుల ఉప ఉత్పత్తి మరియు యురేనియం మరియు థోరియం వంటి సహజంగా లభించే రేడియోధార్మిక మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ కారణంగా, ఇది నిరవధికంగా నిల్వ చేయబడుతుంది, నేల, గాలి మరియు నీటిని కలుషితం చేసే ప్రమాదాలు ఉంటాయి.

అందువల్ల, పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ పరిశోధకులు, ఇంజనీర్డ్ పెప్టైడ్‌లను ఉపయోగించి బహుళ దశల విధానాన్ని రూపొందించారు, ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన పొరను ఉపయోగించి REE లను ఖచ్చితంగా గుర్తించి వేరు చేయగల అమైనో ఆమ్లాల చిన్న తీగలు.

సాంప్రదాయ విభజన పద్ధతులు సరిపోవు కాబట్టి, ఈ ప్రాజెక్ట్ కొత్త విభజన పద్ధతులు, పదార్థాలు మరియు ప్రక్రియలను రూపొందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

ఈ డిజైన్‌ను కంప్యూటేషనల్ మోడలింగ్ నడిపిస్తుంది, దీనిని క్లెమ్సన్‌లో ప్రిన్సిపల్ ఇన్వెస్టిగేటర్ మరియు కెమికల్ అండ్ బయోమోలిక్యులర్ ఇంజనీరింగ్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ రాచెల్ గెట్‌మాన్ అభివృద్ధి చేశారు, పరిశోధకులు క్రిస్టీన్ డువాల్ మరియు జూలీ రెన్నర్ నిర్దిష్ట REE లకు అంటుకునే అణువులను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు.

గ్రీన్లీ వారు నీటిలో ఎలా ప్రవర్తిస్తారో పరిశీలిస్తారు మరియు వేరియబుల్ డిజైన్ మరియు ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో పర్యావరణ ప్రభావం మరియు విభిన్న ఆర్థిక సామర్థ్యాలను అంచనా వేస్తారు.

కెమికల్ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ లారెన్ గ్రీన్లీ ఇలా పేర్కొన్నారు: “నేడు, ఫ్లోరిడాలోనే ప్రాసెస్ చేయని ఫాస్ఫోజిప్సం వ్యర్థాలలో 200,000 టన్నుల అరుదైన భూమి మూలకాలు చిక్కుకున్నాయని అంచనా.”

సాంప్రదాయ పునరుద్ధరణ పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక అడ్డంకులతో ముడిపడి ఉందని బృందం గుర్తించింది, తద్వారా అవి ప్రస్తుతం మిశ్రమ పదార్థాల నుండి తిరిగి పొందబడుతున్నాయి, వీటికి శిలాజ ఇంధనాల దహనం అవసరం మరియు శ్రమతో కూడుకున్నది.

కొత్త ప్రాజెక్ట్ వాటిని స్థిరమైన రీతిలో తిరిగి పొందడంపై దృష్టి పెడుతుంది మరియు పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాల కోసం పెద్ద ఎత్తున దీనిని ప్రారంభించవచ్చు.

ఈ ప్రాజెక్ట్ విజయవంతమైతే, అరుదైన భూమి మూలకాలను అందించడానికి చైనాపై అమెరికా ఆధారపడటాన్ని కూడా తగ్గించవచ్చు.

నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ ప్రాజెక్ట్ నిధులు

పెన్ స్టేట్ REE ప్రాజెక్ట్ నాలుగు సంవత్సరాల గ్రాంట్ $571,658 ద్వారా నిధులు సమకూరుస్తుంది, మొత్తం $1.7 మిలియన్లు, మరియు ఇది కేస్ వెస్ట్రన్ రిజర్వ్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు క్లెమ్సన్ విశ్వవిద్యాలయంతో సహకారంతో ఉంది.

అరుదైన భూమి మూలకాలను పునరుద్ధరించడానికి ప్రత్యామ్నాయ మార్గాలు

RRE రికవరీ సాధారణంగా చిన్న-స్థాయి ఆపరేషన్లను ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది, సాధారణంగా లీచింగ్ మరియు ద్రావణి వెలికితీత ద్వారా.

ఇది ఒక సాధారణ ప్రక్రియ అయినప్పటికీ, లీచింగ్‌కు అధిక మొత్తంలో ప్రమాదకర రసాయన కారకాలు అవసరమవుతాయి, కాబట్టి వాణిజ్యపరంగా ఇది అవాంఛనీయమైనది.

ద్రావణి వెలికితీత ఒక ప్రభావవంతమైన సాంకేతికత, కానీ అది అంత సమర్థవంతంగా ఉండదు ఎందుకంటే ఇది శ్రమతో కూడుకున్నది మరియు సమయం తీసుకుంటుంది.

REE లను తిరిగి పొందడానికి మరొక సాధారణ మార్గం అగ్రోమైనింగ్, దీనిని ఇ-మైనింగ్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇందులో పాత కంప్యూటర్లు, ఫోన్లు మరియు టెలివిజన్ వంటి ఎలక్ట్రానిక్ వ్యర్థాలను వివిధ దేశాల నుండి చైనాకు REE వెలికితీత కోసం రవాణా చేయడం జరుగుతుంది.

UN పర్యావరణ కార్యక్రమం ప్రకారం, 2019లో 53 మిలియన్ టన్నులకు పైగా ఈ-వ్యర్థాలు ఉత్పత్తి అయ్యాయి, దాదాపు $57 బిలియన్ల ముడి పదార్థాలలో REEలు మరియు లోహాలు ఉన్నాయి.

పదార్థాలను రీసైక్లింగ్ చేయడానికి స్థిరమైన పద్ధతిగా తరచుగా ప్రచారం చేయబడినప్పటికీ, ఇంకా అధిగమించాల్సిన సమస్యలు కూడా ఇందులో ఉన్నాయి.

వ్యవసాయ తవ్వకాలకు చాలా నిల్వ స్థలం, రీసైక్లింగ్ ప్లాంట్లు, REE రికవరీ తర్వాత పల్లపు వ్యర్థాలు అవసరం మరియు రవాణా ఖర్చులు ఉంటాయి, దీనికి శిలాజ ఇంధనాలను కాల్చడం అవసరం.

పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ ప్రాజెక్ట్ దాని స్వంత పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక లక్ష్యాలను తీర్చుకోగలిగితే, సాంప్రదాయ REE రికవరీ పద్ధతులతో ముడిపడి ఉన్న కొన్ని సమస్యలను అధిగమించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.

---

పోస్ట్ సమయం: జూలై-04-2022