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[涨姿势] 稀土元素可能隐藏在煤矿内

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 19:01:35 浏览:16 分类:涨姿势

稀土元素可能隐藏在煤矿内


稀土元素是现代技术(包括绿色能源)所必需的,但它们仅来自全球的少数几个来源。新的研究发现它们藏在美国的煤矿里。

[涨姿势] 稀土元素可能隐藏在煤矿内

研究人员发现,对电池、触摸屏和其他现代技术至关重要的宝贵稀土元素可能与化石燃料相媲美。 

对犹他州和科罗拉多州西部煤矿的一项新研究发现,煤层沿线的岩层富含钪、钇和钕等元素。这些和其他稀土元素用于智能手机等无处不在的现代技术,对于风力涡轮机和混合动力汽车等绿色能源技术也至关重要。 

绝大多数稀土元素目前在中国开采或加工,因此美国能源部一直在资助在美国寻找这些元素,希望刺激国内生产。 

研究合著者、犹他大学地质学家劳伦·伯根海尔 (Lauren Birgenheier) 告诉《生活科学》杂志:“社会确实需要在国内开发这些矿物。” 

先前研究发现稀土元素与阿巴拉契亚地区煤炭的关联,Birgenheier 和她的团队从犹他州中部和科罗拉多州西部的六个活跃煤矿和四个闲置煤矿中采集了样本。研究人员使用 X 射线荧光和质谱法(两种用于确定样品中存在哪些元素的地球化学方法)来寻找 17 种金属稀土元素的痕迹。 

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研究人员发现,24% 至 45% 的邻近煤层的页岩和粉砂岩中至少含有 200 ppm (ppm) 的这些元素,而 100% 的火山岩样本中的稀土元素含量达到或更高。 

伯根海尔说:“它们位于煤层上方和下方的页岩或泥灰色单元中。” “如果你已经开始开采煤层,你可以设想一个模型,在其中开采上面和下面的一些页岩。” 

能源部目前认为稀土元素浓度为 300 ppm 的开采在经济上是可行的。 Birgenheier 和她的团队出于探索性原因将下限设定为 200 ppm,并且需要开展更多工作来查明有多少矿床适合开采。 

伯根海尔说,在科罗拉多州西部和犹他州,煤层是由泥炭沼泽环境形成的,稀土元素可能是从沼泽中沉积的火山灰中融入岩层的,或者是在死亡前积累金属的生物有机体中融入的。在热量和压力下转化为煤。几千年来,这些金属可能已经从煤炭本身中浸出并渗入邻近的岩石中。她说,全国各地的煤层都有不同的历史,但其他研究小组目前正在更多其他地区进行类似的研究,从墨西哥湾沿岸到怀俄明州再到伊利诺伊州的煤田。 

研究结果发表在 4 月 26 日的《地球科学前沿》杂志上。 

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