La technologie - développée et brevetée par le laboratoire de Nien-Hwa Linda Wang, Maxine Spencer Nichols, professeur de génie chimique de Purdue, a réussi à séparer les métaux des terres rares sans les effets environnementaux dévastateurs des méthodes conventionnelles à base d'acide avec un rendement et une pureté élevés.

Une partie de cette technologie a été publiée le 31 mars dans la publication de la Royal Society of Chemistry Chimie verte .

"Environ 60% des métaux des terres rares sont utilisés dans les aimants qui sont nécessaires dans la vie quotidienne de presque tout le monde. Ces métaux sont utilisés dans l'électronique, avions, des voitures hybrides et même des éoliennes, " a déclaré Wang. " Nous avons actuellement une source étrangère dominante pour ces métaux et si l'approvisionnement devait être limité pour une raison quelconque, ce serait dévastateur pour la vie des gens. Ce n'est pas que la ressource n'est pas disponible aux États-Unis, mais que nous avons besoin d'un meilleur, façon plus propre de traiter ces métaux des terres rares.

Selon Wang, après que la Chine a réduit les quotas d'exportation pour les métaux des terres rares en 2010, les coûts des aimants en terres rares pour une éolienne sont passés de 80 $, 000 à 500 $, 000. Après que la Chine a assoupli les restrictions à l'exportation 18 mois plus tard, les prix sont revenus à des niveaux inférieurs à ceux de 2010.

« Les méthodes conventionnelles de production d'éléments de terres rares de haute pureté utilisent des méthodes d'extraction liquide-liquide à deux phases, qui nécessitent des milliers d'unités mélangeuses-décanteuses en série ou en parallèle et génèrent de grandes quantités de déchets toxiques, ", a déclaré Wang. "Nous utilisons un système de chromatographie par déplacement assisté par ligand à deux zones avec une nouvelle méthode de division de zone qui produit une haute pureté (> 99%) métaux à hauts rendements (> 99 %)."

La méthode assistée par ligand de Wang a le potentiel pour une purification efficace et respectueuse de l'environnement des métaux des terres rares à partir de toutes les sources de recyclats, tels que les aimants de déchets et les sources à base de minerai et aide à transformer le traitement des terres rares en un cycle, processus durable.

« Nous continuons à travailler avec diligence en laboratoire pour apprendre à adapter le système assisté par ligand à de nombreuses variations que nous voyons dans le matériau source et nous sommes ravis de collaborer avec et d'évaluer l'adéquation des matériaux source de partenaires potentiels, qu'il s'agisse d'aimants et de batteries recyclés, cendres de charbon ou minerai extrait au pays.

Joe Pekny, un professeur de génie chimique de Purdue a déclaré que l'innovation de Wang permet aux États-Unis de réintégrer le marché des métaux des terres rares de manière significative et durable.

"Ce qui est excitant, c'est que les États-Unis disposent des métaux des terres rares pour répondre aux demandes croissantes du marché américain et d'autres marchés dans le monde et réduisent notre dépendance à l'égard des sources étrangères, " a déclaré Pekny. " La méthode de Linda remplace un processus très inefficace et le remplace par une méthode respectueuse de l'environnement, processus d'extraction sûr."