De technologie – ontwikkeld en gepatenteerd vanuit het laboratorium van Nien-Hwa Linda Wang, Purdue's Maxine Spencer Nichols Professor of Chemical Engineering - heeft met succes aangetoond de zeldzame aardmetalen te scheiden zonder de verwoestende milieueffecten van conventionele zuurgebaseerde methoden met een hoge opbrengst en zuiverheid.

Een deel van deze technologie werd op 31 maart gepubliceerd in de publicatie van de Royal Society of Chemistry Groene chemie .

"Ongeveer 60% van de zeldzame aardmetalen wordt gebruikt in magneten die in het dagelijks leven van bijna iedereen nodig zijn. Deze metalen worden gebruikt in elektronica, vliegtuigen, hybride auto's en zelfs windmolens, Wang zei. "We hebben momenteel één dominante buitenlandse bron voor deze metalen en als het aanbod om welke reden dan ook zou worden beperkt, het zou verwoestend zijn voor het leven van mensen. Het is niet dat de bron niet beschikbaar is in de VS, maar dat we een betere nodig hebben, schonere manier om deze zeldzame aardmetalen te verwerken."

Volgens Wang, nadat China in 2010 de exportquota voor zeldzame aardmetalen verlaagde de kosten van zeldzame-aardmagneten voor één windturbine zijn gestegen van $ 80, 000 tot $500, 000. Nadat China 18 maanden later de exportbeperkingen had versoepeld, de prijzen daalden weer naar een lager niveau dan in 2010.

"Conventionele methoden voor het produceren van zeldzame aardelementen met een hoge zuiverheid maken gebruik van tweefasige vloeistof-vloeistofextractiemethoden, waarvoor duizenden mixer-settler-eenheden in serie of parallel nodig zijn en grote hoeveelheden giftig afval genereren, Wang zei. "We gebruiken een twee-zone ligand-geassisteerd verdringingschromatografiesysteem met een nieuwe zonesplitsingsmethode die een hoge zuiverheid produceert (> 99%) metalen met hoge opbrengsten (> 99%)."

Wang's ligand-ondersteunde methode heeft het potentieel voor efficiënte en milieuvriendelijke zuivering van de zeldzame aardmetalen uit alle bronnen van recyclaten, zoals afvalmagneten en op erts gebaseerde bronnen en helpt de verwerking van zeldzame aardmetalen om te zetten in een circulaire, duurzaam proces.

"We blijven ijverig werken in het laboratorium om te leren hoe we het ligand-geassisteerde systeem kunnen aanpassen aan de vele variaties die we in het bronmateriaal zien en zijn verheugd om samen te werken met en de geschiktheid van het bronmateriaal van potentiële partners te beoordelen, of het nu gaat om gerecyclede magneten en batterijen, steenkoolas of in eigen land gewonnen erts.

Joe Pekny, een Purdue-professor in de chemische technologie zei dat de innovatie van Wang de VS in staat stelt de markt voor zeldzame aardmetalen op een significante en duurzame manier opnieuw te betreden.

"Wat opwindend is, is dat de VS de zeldzame aardmetalen heeft om aan de groeiende vraag van de Amerikaanse markt en andere markten over de hele wereld te voldoen en onze afhankelijkheid van buitenlandse bronnen vermindert, "Zei Pekny. "Linda's methode vervangt een zeer inefficiënt proces en vervangt het door een milieuvriendelijk, veilig extractieproces."