Бельгийские ученые разработали технологию извлечения редкоземельных металлов из отработанных флуоресцентных ламп и старых магнитов с помощью разработанной ими ионной жидкости, сообщается в Green Chemistry.

Ионные жидкости содержат только ионы и являются растворителями, которые не токсичны, не горючи и не работают с образованием давления насыщенного пара — то есть практически безвредны для окружающей среды. Примером ионной жидкости могут быть любые расплавленные соли, чья температура плавления ниже температуры кипения воды. Ионные жидкости были открыты в конце 19 века. Их получение ученые сочли лабораторным курьезом, и ионные жидкости были забыты почти на полвека. Лишь с 50-х годов эксперименты с ионными жидкостями стали привлекать внимание химиков.

История повторилась: Коен Биннеман и Давид Дюпон в 2006 году разработали ионную жидкость, которую затем «забыли» на несколько лет. В 2013 году ученые возобновили эксперименты с ионной жидкостью и доказали, что с ее помощью можно извлекать редкоземельные металлы из неодим-железо-борных и самарий-кобальтовых магнитов. Работа с ионной жидкостью позволяет провести двухфазное разделение: ионная жидкость смешивается с водой при температуре выше 80°С, а затем, при понижении температуры, смесь расслаивается. Это позволяет на первом этапе растворить магниты с неодимом, а затем выделить неодим из раствора. При охлаждении производные железа оказываются в ионной жидкости, а производные неодима – в слое воды.

Изучая светящийся состав флуоресцентных ламп, ученые обнаружили, что он по сути является оксидом и может быть переработан для извлечения редкоземельных металлов. Ученые провели эксперименты, применяя ту же технологию, что и с магнитами, и добились успеха. Технология выделения из пигмента флуоресцирующего оксида трехвалентного иттрия  и оксида европия с помощью ионной жидкости имеет важное достоинство — она позволяет вывести в раствор только иттрий и при этом не затрагивает ртуть, которая находится в большом количестве в составе лампы.

Работы с ионной водой для извлечения редкоземельных металлов ведутся разными учеными: в декабре мы писали о методике, разработанной в Институте критических материалов лаборатории Эймса (США), а одновременно с публикацией Коена Биннемана и Давида Дюпона появился отчет китайских ученых о исследованиях по экстракции нитратов редкоземельных металлов, также с использованием ионной жидкости.

Интерес к переработке старых магнитов и флуоресцентных ламп не случаен: редкоземельные металлы чрезвычайно востребованы в высокотехнологичном производстве, но запасы их ограничены. Безопасная и недорогая технология получения редкоземельных металлов из отходы производства будет востребована — запасы отходов производства, отработавших свой срок ламп и магнитов есть в каждой стране.