Thu hồi đất hiếm từ bóng đèn huỳnh quang đã qua sử dụng

Vì lý do này, nhóm nghiên cứu ở Viện Công nghệ Hóa học Mỹ (ACS) đã tìm ra phương pháp mới để thu hồi các hạt từ tính nhẹ từ bóng đèn huỳnh quang đã qua sử dụng có chứa đất hiếm. Cụ thể, ACS đã tạo ra kỹ thuật công nghệ thấp để dễ thu hồi các hợp chất phốt-pho này.

Phương pháp của ACS được gọi là kỹ thuật sắc ký từ tính hóa (Magnetised chromatography method), tận dụng đặc tính từ tính yếu của các nguyên tố.

Trong phương pháp tái chế này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một cuộn dây để đặt từ trường vào cột sắc ký thủy tinh chứa đầy các đĩa lưới thép không gỉ xếp chồng lên nhau. Sau đó, một mẫu trình diễn đã được chuẩn bị, đưa qua cột để xem liệu nó có thể thu được phốt-pho hay không.

Đầu tiên, nhóm thu được 3 loại phốt-pho đất hiếm có từ tính yếu khác nhau từ một nhà sản xuất đèn. Sau đó, họ mô phỏng các bộ phận của đèn huỳnh quang cũ bằng cách trộn các hạt phốt-pho trong dung dịch lỏng với oxit silic không từ tính và các hạt nano oxit sắt có từ tính mạnh.

Những thành phần này đại diện cho thủy tinh và kim loại trong bóng đèn. Khi chất lỏng được bơm và chảy qua cột sắc ký, các hạt nano phốt-pho và oxit sắt dính vào lưới thép không gỉ có từ tính. Các hạt nước và silica chảy ra đầu bên kia.

Tiếp đến là công đoạn khử phốt-pho. Phốt-pho được loại khỏi cột bằng cách giảm từ từ cường độ của từ trường bên ngoài cột lọc bằng chất lỏng. Các hạt nano oxit sắt từ tính được giải phóng khỏi cột khi từ trường tắt.

Kết quả phương pháp nói trên thu hồi được 93% phốt-pho đất hiếm từ hỗn hợp ban đầu của bóng đèn. Mặc dù cần nhiều công việc hơn để tách từng đất hiếm khỏi phốt-pho và mở rộng quy mô tái chế công nghiệp, nhưng nhóm nghiên cứu tin rằng, phương pháp của họ sẽ là một bước tiến trong việc tái chế đất hiếm, vừa thu hồi được vật liệu quý lại giảm tối đa nguy cơ gây ô nhiễm môi trường như hiện nay.

Mai Nguyễn (Tổng hợp)