Добыча и очистка редкоземельных металлов — дорогой, трудоемкий и экологически небезопасный процесс. Поэтому ученые стараются найти способы переработки использованных товаров, содержащих редкоземельные металлы — например, старые неодимовые магниты.

Ученые из Университета Пенсильвании под руководством Эрика Шелтера разработали метод выделения редкоземельных неодима и диспрозия из старых магнитов. Отчет об исследовании опубликован в Angewandte Chemie, подробно о нем рассказывается на сайте университета.

В отработанных магнитах содержатся неодим и диспрозий, но перед вторичным использований эти вещества необходимо разделить. Как правило, это трудоемкий и длительный процесс, требующий нескольких циклов. Разделение РЗМ по новому методу, в отличие от существующих, может проводиться при использовании стандартного лабораторного оборудования и не требует нагревания.

Чтобы получить неодим и диспрозий из отработанных магнитов, к смеси солей редкоземельных металлов добавляют специально разработанный тридентатный нитроксидный лиганд — комплекс атомов-агентов, которые содержат три донорных атома . Нити лиганда образуют разные соединения с неодимом и с диспрозием, так как радиусы ионов этих веществ различаются по размеру: с неодимом, радиус которого больше, они образуют димерный комплекс, а с диспрозием, радиус которого меньше, образуют комплексы мономерного строения.

Образованные комплектсы обладают разной растворимостью: неодисмовый комплекс легко расворяемтся в любых растворителях, например, бензине, а диспрозиевый комплекс не растворяется. Таким образом, используя растворитель, комплексы разделяют, а затем металлы отделяют от линагда с помощью кислотной ванны. На выходе ученые получили вещества с чистотой порядка 95%.



Как полагают исследователи, методика может позволить разделять не только неодим и диспрозий, но и другие металлы, что позволит сделать извлечение редкоземельных металлов из отходов производства легким и экологически безопасным.