அரிய பூமி கனிம செயலாக்க உலைகளின் தற்போதைய ஆராய்ச்சி நிலை மற்றும் வாய்ப்புகள்

அரிய பூமி கனிம பதப்படுத்தும் பொருட்கள்: திறமையான மற்றும் நிலையான மீட்புக்கான சேகரிப்பாளர்கள், மனச்சோர்வு மருந்துகள், ஃப்ரோதர்கள் மற்றும் கசிவு முகவர்கள்.

அரிய பூமி தனிமங்கள் (REEs) விதிவிலக்கான இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை மின்னணுவியல் முதல் இராணுவ பயன்பாடுகள் வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் முக்கியமானவை. சீனா, அமெரிக்கா, ஜப்பான் மற்றும் ஆஸ்திரேலியா போன்ற நாடுகளால் அவை அத்தியாவசிய கனிமங்களாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், அரிய பூமி தாதுக்கள் பல்வேறு வகைகளில் ஏராளமாக உள்ளன, ஆனால் தரத்தில் குறைவாக உள்ளன மற்றும் பெரும்பாலும் ஒத்த கங்கு கனிமங்களுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை. அவற்றின் நன்மை கனிம செயலாக்க வினைப்பொருட்களில் முன்னேற்றங்களை பெரிதும் நம்பியுள்ளது.

இந்த கட்டுரை அரிய பூமி வளங்களை திறம்பட பயனடைவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இது ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டின் தற்போதைய நிலையை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது. மிதவை வினைப்பொருட்கள் சேகரிப்பாளர்கள் உட்பட கனிம அடிப்படையிலான அரிய மண் தாதுக்களுக்கு, மனச்சோர்வு, ஆக்டிவேட்டர்கள், மற்றும் நுரைத்தூள்கள், அவற்றின் மிதவை வழிமுறைகளுடன். அயனி வகை அரிய மண் தாதுக்களுக்கான வேதியியல் நன்மை பயக்கும் வினைப்பொருட்கள், உட்பட கசிவு முகவர்கள் மற்றும் வீழ்படிவாக்கும் முகவர்கள், அவற்றின் ஆராய்ச்சி நிலை மற்றும் கசிவு வழிமுறைகள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியதாகவும் விவாதிக்கப்படுகிறது. மேலும், தற்போதைய நிலை அரிய மண் மிதவை சேகரிப்பாளர்கள் மதிப்பீடு செய்யப்படுகிறார்கள், மேலும் எதிர்கால ஆராய்ச்சி திசைகள் அரிய பூமி கனிம செயலாக்கம் வினையாக்கிகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்த மதிப்பாய்வு அரிய மண் கனிம செயலாக்கம் மற்றும் வினையாக்கி மேம்பாட்டில் ஈடுபட்டுள்ள நிறுவனங்கள் மற்றும் நிபுணர்களுக்கு ஒரு குறிப்பை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

0 அறிமுகம்

அரிய பூமி தனிமங்கள் (REEs) ஸ்காண்டியம், யட்ரியம் மற்றும் அனைத்து 15 லாந்தனைடுகளும் அடங்கும், மொத்தம் 17 தனிமங்கள். இந்த தனிமங்கள் பலவிதமான விதிவிலக்கான இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, இதனால் மருத்துவம், எரிசக்தி மற்றும் பாதுகாப்புத் தொழில்கள் உட்பட பல்வேறு சிவிலியன் மற்றும் இராணுவத் துறைகளில் அவை முக்கியமானவை. அவை பெரும்பாலும் "தொழில்துறை வைட்டமின்கள்", "அதிசய கூறுகள்", "விவசாய ஹார்மோன்கள்" மற்றும் "போர் உலோகங்கள்" என்று குறிப்பிடப்படுகின்றன, அவை அமெரிக்கா, சீனா, ஜப்பான், ஆஸ்திரேலியா, கனடா மற்றும் ஐரோப்பிய ஒன்றியம் போன்ற நாடுகளால் முக்கியமான கனிமங்களாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளன. அமெரிக்க புவியியல் ஆய்வு (USGS) படி, 2022 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, உலகளாவிய அரிய பூமி ஆக்சைடு (REO) இருப்பு தோராயமாக 120 மில்லியன் டன்களாக உள்ளது, முதன்மையாக சீனா (36.7%), வியட்நாம் (18.3%), பிரேசில் (17.5%), ரஷ்யா (17.5%), இந்தியா (5.8%) மற்றும் ஆஸ்திரேலியா (3.3%) ஆகியவற்றில் குவிந்துள்ளது.

உலகின் முக்கிய அரிய மண் சுரங்கங்களில் சீனாவின் பயான் ஓபோ, மாயோனியூப்பிங் மற்றும் கன்சோவ் வைப்புத்தொகைகள், அமெரிக்காவில் மவுண்டன் பாஸ் சுரங்கம், பிரேசிலில் அராக்ஸா மற்றும் மினாசு சுரங்கங்கள், கனடாவில் ஸ்ட்ரேஞ்ச் லேக் வைப்புத்தொகை, ஆஸ்திரேலியாவில் மவுண்ட் வெல்ட் வைப்புத்தொகை மற்றும் தென்னாப்பிரிக்காவில் உள்ள சாண்ட்கோப்ஸ்ட்ரிஃப்ட் வைப்புத்தொகை ஆகியவை அடங்கும். கூடுதலாக, ஜியாங்சி, குவாங்டாங், புஜியன் மற்றும் யுன்னான் உள்ளிட்ட சீனாவின் தெற்கு மாகாணங்கள் 170 க்கும் மேற்பட்ட உயர்தர அயனி-உறிஞ்சும் அரிய மண் வைப்புத்தொகைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை நடுத்தர மற்றும் கனமான அரிய பூமி கூறுகளின் உலகளாவிய முதன்மை ஆதாரமாக செயல்படுகின்றன.

250 க்கும் மேற்பட்ட வகையான அரிய மண் தாதுக்கள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் பாஸ்ட்னாசைட் ((Ce, La)(CO3)F), மோனாசைட் ((Ce, La)PO4), xenotime (YPO4), yttrialite (Y2FeBe(SiO4)2O2), மற்றும் பெர்குசோனைட் (YNbO4) ஆகியவை மொத்த கனிம அடிப்படையிலான அரிய மண் தாதுக்களில் 95% க்கும் அதிகமாக உள்ளன. இருப்பினும், இந்த தாதுக்கள் பெரும்பாலும் குவார்ட்ஸ், ஃப்ளோரைட், பாரைட், ஃபெல்ட்ஸ்பார், கால்சைட் மற்றும் பிற சிலிக்கேட் கங்கு தாதுக்களுடன் தொடர்புடையவை, இதன் விளைவாக பிரிப்பது சவாலான குறைந்த தர தாதுக்கள் உருவாகின்றன. எனவே, அரிய மண் தாதுக்களின் நன்மை பயக்கும் தன்மைக்கு பெரும்பாலும் குறைந்த தர தாதுக்களை தொழில்துறை உருக்கும் தர செறிவுகளாக மேம்படுத்த ஈர்ப்பு பிரிப்பு, காந்தப் பிரிப்பு மற்றும் மிதவை ஆகியவற்றின் கலவை தேவைப்படுகிறது. அயனி-உறிஞ்சும் அரிய மண் தாதுக்களின் விஷயத்தில், அரிய மண் கூறுகள் கனிம மேற்பரப்புகளில் அல்லது படிக அடுக்குகளுக்குள் அயனிகளாக உறிஞ்சப்படுகின்றன, அரிய மண் ஆக்சைடுகளைப் பிரித்தெடுக்க வேதியியல் செயலாக்கம் தேவைப்படுகிறது.

கனிம அடிப்படையிலான அல்லது அயனி வகை அரிய மண் தாதுக்களைக் கையாள்வது எதுவாக இருந்தாலும், தயாரிப்பு தரத்தை நிர்ணயிப்பதில் நன்மை பயக்கும் வினைப்பொருட்களின் பயன்பாடு மிக முக்கியமானது, அரிய பூமி மீட்பு விகிதங்கள், உற்பத்தி திறன், செலவுகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு.

இந்தக் கட்டுரை, அரிய மண் வளங்களின் திறமையான நன்மை பயக்கும் தன்மையில் கவனம் செலுத்துகிறது, கனிம அடிப்படையிலான அரிய மண் தாதுக்களுக்கான மிதவை வினையூக்கிகளின் வகைகள், வழிமுறைகள் மற்றும் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம் (சேகரிப்பாளர்கள், நுரைப்பான்கள், கட்டுப்பாட்டாளர்கள்) மற்றும் அயன் வகை அரிய மண் தாதுக்களுக்கான வேதியியல் நன்மை பயக்கும் வினையூக்கிகள் (கசிவு முகவர்கள், வீழ்படிவாக்கும் முகவர்கள்) பற்றிய விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது. அரிய மண் பிரிப்பு அல்லது தொழில்துறை வினையூக்கி மேம்பாட்டில் ஈடுபட்டுள்ள நிறுவனங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு ஒரு குறிப்பை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்ட, அரிய மண் கனிம செயலாக்க வினையூக்கிகளில் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கான எதிர்கால திசைகளையும் இது முன்வைக்கிறது.

1 அரிய பூமி மிதவை சேகரிப்பாளர்கள்

சேகரிப்பான்கள், இலக்கு தாதுக்களின் மேற்பரப்பு நீர்வெறுப்புத்தன்மையை மாற்றுவதன் மூலம் அரிதான மண் மிதவையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, இதனால் அவை குமிழ்களுடன் எளிதாக இணைக்கப்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் மிதவை பண்புகளை மேம்படுத்துகின்றன. செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் அடிப்படையில், அரிய மண் மிதவைக்கான சேகரிப்பான்களை ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலங்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள், பாஸ்போனிக் அமிலங்கள் மற்றும் பிற வினைப்பொருட்களாக வகைப்படுத்தலாம்.1.1 ஹைட்ராக்சாமிக் அமில சேகரிப்பான்கள்

1980களில் உருவாக்கப்பட்ட ஹைட்ராக்சாமிக் அமில சேகரிப்பான்கள், அரிதான மண் மிதவையில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வினையாக்கிகளாகும். ஆக்சைம்கள் என்றும் அழைக்கப்படும் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலங்கள், இரண்டு ஐசோமெரிக் வடிவங்களில் உள்ளன: ஆக்சைம் (கீட்டோ அமைப்பு) மற்றும் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம் (ஈனால் அமைப்பு), ஆக்சைம் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. மிதவையின் போது இரண்டு ஐசோமர்களும் பிரிந்து ஒரே மாதிரியான அயனிகளை உருவாக்குகின்றன.

அரிதான பூமி மிதவையில் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான ஹைட்ராக்சாமிக் அமில சேகரிப்பான்களில் C7-C9 ஆல்கைல் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம், 2-ஹைட்ராக்ஸி-3-நாப்தோஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம் (H205), 1-ஹைட்ராக்ஸி-2-நாப்தோஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம் (H203), சாலிசிலிக் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம் (L102), சைக்ளோஅல்கைல் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம், பென்சிலோக்சாமிக் அமிலம், ஆக்டைல் ​​மலோனிக் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம் (OMHA), மற்றும் H316 (மாற்றியமைக்கப்பட்ட H205), P8 (முக்கியமாக ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம்), LF8# (98% ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம்) மற்றும் சேகரிப்பான் 103 (சாலிசிலிக் ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலம்) போன்ற பிற மாற்றியமைக்கப்பட்ட அல்லது கலப்பு ஹைட்ராக்சாமிக் அமில தயாரிப்புகள் அடங்கும். ஹைட்ராக்சாமிக் அமிலங்கள் அரிதான பூமி தனிமங்களுக்கு நல்ல தேர்ந்தெடுப்பைக் காட்டினாலும், மிதவையின் போது அவை பெரும்பாலும் வெப்பமடைதல் தேவைப்படுகின்றன, இது அதிக ஆற்றல் செலவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் அவற்றின் தொகுப்பும் விலை உயர்ந்ததாக இருக்கலாம்.

1.2 கொழுப்பு அமில சேகரிப்பாளர்கள்

அமெரிக்காவில் உள்ள மலைப் பாஸில் ஒலிக் அமிலம் வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்ட 1950களில் இருந்து கொழுப்பு அமில சேகரிப்பான்கள் அரிதான மண் மிதவையில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. சீனாவில், அரிதான மண் மிதவைக்கு ஒலிக் அமிலம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட பாரஃபின் சோப்பைப் பயன்படுத்துவது குறித்த முறையான ஆய்வுகள் 1960களில் தொடங்கின.

கொழுப்பு அமில சேகரிப்பான்கள் இயற்கையான காய்கறி அல்லது விலங்கு எண்ணெய்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன, பொதுவாக C10-C20 நிறைவுற்ற மற்றும் நிறைவுறா கார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள் அல்லது உப்புகளின் கலவையால் ஆனவை. பொதுவான வினையாக்கிகளில் ஒலிக் அமிலம், சோடியம் ஓலியேட், உயரமான எண்ணெய், ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட பாரஃபின் சோப்பு, பச்சஸ் பழ எண்ணெய், பித்தலேட்டுகள், நாப்தெனிக் அமிலம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட பெட்ரோலிய வழித்தோன்றல்கள் ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், கொழுப்பு அமில சேகரிப்பான்கள் அரிதான பூமி தாதுக்களுக்கு குறைந்த தேர்ந்தெடுப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் பயனுள்ள பிரிப்பை அடைய பெரும்பாலும் மனச்சோர்வு மருந்துகளைச் சேர்ப்பது மற்றும் வெப்பநிலை சரிசெய்தல் தேவைப்படுகிறது.

கொழுப்பு அமிலங்களைப் பயன்படுத்தி அரிய பூமி தாதுக்களின் மிதவை, இயற்பியல் உறிஞ்சுதல், வேதியியல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் மேற்பரப்பு வேதியியல் எதிர்வினைகள் ஆகியவற்றின் கலவையை உள்ளடக்கியதாக நம்பப்படுகிறது.

1.3 பாஸ்போனிக் அமில சேகரிப்பாளர்கள்

பாஸ்போனிக் அமிலம் (—P=O) மற்றும் பாஸ்போனேட் (—O—P=O) சேகரிப்பான்கள், ஹைட்ராக்சமிக் மற்றும் கொழுப்பு அமில சேகரிப்பான்களுடன் ஒப்பிடும்போது உலோக தாதுக்களுக்கு வலுவான மிதவை செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், பாஸ்போனிக் அமில சேகரிப்பான்கள் பொதுவாக குறைந்த தேர்ந்தெடுப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளன.

அரிதான மண் மிதவையில் தற்போது பயன்படுத்தப்படும் பாஸ்போனிக் அமில சேகரிப்பாளர்களில் ஸ்டைரீன் பாஸ்போனிக் அமிலம், பி-டோலுயீன் பாஸ்போனிக் அமிலம், பென்சைல் பாஸ்போனிக் அமிலம், α-ஹைட்ராக்ஸிபென்சைல் பாஸ்போனிக் அமிலம் மற்றும் P538 மற்றும் ஃப்ளோட்டினர் 1682 போன்ற வணிகப் பொருட்கள் அடங்கும்.

1.4 பிற சேகரிப்பாளர்கள்

ஹைட்ராக்சமிக் அமிலங்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் பாஸ்போனிக் அமிலங்கள் தவிர, அரிய மண் மிதவை திறன் மற்றும் தேர்ந்தெடுப்பை மேம்படுத்த பல்வேறு வகையான நாவல் சேகரிப்பாளர்கள் ஆராயப்படுகிறார்கள். இவற்றில் சில சல்போனேட்டுகள், தியோ-பாஸ்பேட்டுகள் மற்றும் குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் உப்புகள் ஆகியவை அடங்கும்.

• சல்போனேட்டுகள்: மிதவை செயல்முறைகளில் சல்போனேட்டுகள் நல்ல தேர்ந்தெடுப்பு மற்றும் செயல்திறனை வெளிப்படுத்துவதாகக் கூறப்படுகிறது, ஆனால் அரிதான மண் கனிம மிதவையில் அவற்றின் பயன்பாடு இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது.

• தியோ-பாஸ்பேட்டுகள்: இந்த சேகரிப்பான்கள் பெரும்பாலும் சல்பைட் கனிம மிதவையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அரிதான மண் மிதவையில் அவற்றின் பயன்பாடு குறித்த ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து நடைபெற்று வருகிறது.

• குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் உப்புகள்: இந்த சேர்மங்கள் சல்பைட் அல்லாத தாதுக்களை மிதக்கும் திறனுக்காக ஆராயப்பட்டுள்ளன, மேலும் அரிதான பூமி மிதவையில் சில வெற்றிகள் பதிவாகியுள்ளன. அவை எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கனிம மேற்பரப்புகளுடன் மின்னியல் ஈர்ப்பு மூலம் செயல்படுகின்றன.

அரிய மண் கனிம மிதவையின் செயல்திறனை மேம்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் தொடர்ந்து புதிய வினைப்பொருட்களை பரிசோதித்து வருகின்றனர், மீட்பு விகிதங்களை மேம்படுத்துதல் மற்றும் இந்த இரசாயனங்களின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைத்தல் ஆகிய இரண்டிலும் கவனம் செலுத்துகின்றனர்.

அரிய பூமி மிதவைக்கான 2 மனச்சோர்வு மருந்துகள்

அரிதான மண் தாது மிதவையில், கங்கு தாதுக்களைத் தேர்ந்தெடுத்துத் தடுப்பதற்கு மனச்சோர்வு மருந்துகள் அவசியம், இதன் மூலம் இலக்கு அரிய மண் தாதுக்களின் தேர்ந்தெடுப்பு மற்றும் மகசூலை மேம்படுத்துகிறது. குவார்ட்ஸ், கால்சைட் மற்றும் பாரைட் போன்ற அரிய மண் தாதுக்களுடன் தொடர்புடைய முதன்மை கங்கு தாதுக்கள் பெரும்பாலும் ஒரே மாதிரியான மிதவை நடத்தைகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, இதனால் அவற்றின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட தடுப்பை முக்கியமானதாக ஆக்குகிறது.

அரிதான மண் மிதவையில் பொதுவான மனச்சோர்வு மருந்துகளில் நீர் கண்ணாடி (சோடியம் சிலிக்கேட்), சோடியம் ஃவுளூரைடு, டானின்கள் மற்றும் ஸ்டார்ச் ஆகியவை அடங்கும்.

2.1 சோடியம் சிலிகேட் (தண்ணீர் கண்ணாடி)

சோடியம் சிலிக்கேட், பொதுவாக நீர் கண்ணாடி என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது அரிதான பூமி மிதவையில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மனச்சோர்வு மருந்துகளில் ஒன்றாகும். இது குவார்ட்ஸ் மற்றும் ஃபெல்ட்ஸ்பார் போன்ற சிலிக்கேட் தாதுக்களைத் தடுக்கப் பயன்படுகிறது. சோடியம் சிலிக்கேட்டின் மனச்சோர்வு நடவடிக்கையின் வழிமுறை பொதுவாக கங்கு தாதுக்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு சிலிக்கா அடுக்கு உருவாவதால் ஏற்படுகிறது, இது சேகரிப்பான் உறிஞ்சுதலைத் தடுக்கிறது.

தண்ணீர் கண்ணாடி ஒரு பயனுள்ள, குறைந்த விலை மன அழுத்த மருந்து, ஆனால் அதன் செயல்திறன் pH, அயனி செறிவு மற்றும் வினைப்பொருள் அளவு போன்ற காரணிகளால் பாதிக்கப்படலாம். தண்ணீர் கண்ணாடியின் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை மேம்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிகேட்டுகள் மற்றும் பிற இரசாயன சேர்க்கைகளை ஆராய்ந்து வருகின்றனர்.

2.2 சோடியம் புளோரைடு

அரிதான மண் மிதவை செயல்முறைகளில் கால்சைட்டை அழுத்துவதற்கு சோடியம் ஃவுளூரைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் மனச்சோர்வு விளைவு ஃவுளூரைடு அயனிகளுக்கும் கால்சியம் அயனிகளுக்கும் இடையிலான எதிர்வினையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது கனிம மேற்பரப்பில் கரையாத கால்சியம் ஃவுளூரைடு படலத்தை உருவாக்குகிறது, இது சேகரிப்பான் உறிஞ்சுதலைத் தடுக்கிறது.

இருப்பினும், சோடியம் ஃப்ளோரைடு மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த பொருளாகும், மேலும் அதன் பயன்பாடு சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்பு கவலைகளை ஏற்படுத்தக்கூடும். இதன் விளைவாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பாதுகாப்பான மாற்று வழிகளைத் தீவிரமாகத் தேடுகின்றனர்.

2.3 டானின்கள் மற்றும் ஸ்டார்ச்

டானின்கள் மற்றும் ஸ்டார்ச் ஆகியவை அரிதான மண் மிதவையில் பயன்படுத்தப்படும் கரிம அழுத்த மருந்துகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள். தாவரப் பொருட்களிலிருந்து பெறப்பட்ட டானின்கள், பாரைட் மற்றும் ஃப்ளோரைட் போன்ற கங்கு தாதுக்களைக் குறைக்கப் பயன்படுகின்றன. அவற்றின் பொறிமுறையானது கனிம மேற்பரப்பில் உலோக அயனிகளுடன் சிக்கலான தன்மையை உள்ளடக்கியது, சேகரிப்பான் இணைப்பைக் குறைக்கிறது.

அரிதான பூமி தாதுக்களின் மிதவையில் ஹெமாடைட் மற்றும் பிற இரும்புச்சத்து கொண்ட தாதுக்களுக்கு ஸ்டார்ச் பொதுவாக ஒரு மனச்சோர்வாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஸ்டார்ச் மற்றும் தாதுக்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு பொதுவாக இயற்பியல் சார்ந்தது, ஸ்டார்ச் மூலக்கூறுகள் கனிம மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்டு, சேகரிப்பான் செயலைத் தடுக்கின்றன.

2.4 புதிய மன அழுத்த மருந்துகள்

புதிய மனச்சோர்வு மருந்துகளின் வளர்ச்சி என்பது அரிதான மண் மிதவையில் ஆராய்ச்சியின் தொடர்ச்சியான பகுதியாகும். இந்த புதிய எதிர்வினைகள் மிதவை செயல்முறையின் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை மேம்படுத்துவதையும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. சமீபத்திய முன்னேற்றங்களுக்கான எடுத்துக்காட்டுகளில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஸ்டார்ச், செயற்கை பாலிமர்கள் மற்றும் மக்கும் கரிம மனச்சோர்வு மருந்துகள் ஆகியவை அடங்கும்.

அரிய பூமி மிதவைக்கான 3 நுரைகள்

மிதவை செல்களில் நிலையான நுரையை உருவாக்குவதில் நுரைகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, இது அரிதான பூமி தாதுக்களை கங்கு பொருட்களிலிருந்து பிரிக்க உதவுகிறது. நுரைகள் குமிழி அளவு, நுரை நிலைத்தன்மை மற்றும் மிதவை இயக்கவியலை பாதிக்கின்றன. அரிதான பூமி மிதவையில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நுரைகள் ஆல்கஹால் அடிப்படையிலான மற்றும் ஈதர் அடிப்படையிலான வினைப்பொருட்கள் ஆகும்.

3.1 ஆல்கஹால் சார்ந்த ஃப்ரோதர்கள்

மெத்தில் ஐசோபியூட்டைல் ​​கார்பினோல் (MIBC) மற்றும் பைன் எண்ணெய் போன்ற ஆல்கஹால் சார்ந்த நுரைப்பான்கள், அரிதான மண் மிதவை உட்பட கனிம மிதவையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த நுரைப்பான்கள் நுண்ணிய துகள்களின் மிதவையை மேம்படுத்தும் சிறிய, நிலையான குமிழ்களை உருவாக்க உதவுகின்றன.

ஆல்கஹால் சார்ந்த ஃபிராத்தர்கள் ஒப்பீட்டளவில் மலிவானவை மற்றும் பயனுள்ளவை, ஆனால் அவற்றின் செயல்திறன் pH, கனிம கலவை மற்றும் வினைப்பொருள் இடைவினைகள் போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

3.2 ஈதர் அடிப்படையிலான ஃப்ரோதர்கள்

பாலிப்ரொப்பிலீன் கிளைக்கால் ஈதர்கள் (எ.கா., DF-250) போன்ற ஈதர் சார்ந்த ஃபிராத்தர்கள் பொதுவாக அரிதான மண் மிதவையிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த ஃபிராத்தர்கள் ஆல்கஹால் சார்ந்த ஃபிராத்தர்களுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த குமிழ்கள் மற்றும் நிலையான ஃபிராத்தங்களை உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், ஈதர் சார்ந்த ஃபிராத்தர்கள் அதிக விலை கொண்டதாக இருக்கலாம் மற்றும் துல்லியமான அளவைக் கட்டுப்படுத்த வேண்டியிருக்கலாம்.

3.3 நாவல் ஃப்ரோதர்ஸ்

அரிய மண் மிதவைக்கான புதிய நுரைப்பான்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சி, சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை மற்றும் நுரை நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகிறது. இவற்றில் மக்கும் நுரைப்பான்கள் மற்றும் மிதவை குழம்பில் எண்ணெய்கள் மற்றும் பிற மாசுபாடுகள் இருப்பதற்கு மேம்பட்ட எதிர்ப்பைக் கொண்ட நுரைப்பான்கள் அடங்கும்.

அயனி-உறிஞ்சுதல் அரிய பூமி தாதுக்களுக்கான 4 கசிவு எதிர்வினைகள்

அயன்-உறிஞ்சும் அரிய மண் தாதுக்கள் தனித்துவமானவை, ஏனெனில் அரிய மண் கூறுகள் கனிம கட்டமைப்புகளில் பூட்டப்படுவதற்குப் பதிலாக களிமண் தாதுக்களின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படுகின்றன. இந்த தாதுக்கள் பொதுவாக மிதவைக்கு பதிலாக கசிவைப் பயன்படுத்தி செயலாக்கப்படுகின்றன. களிமண் மேற்பரப்புகளிலிருந்து அரிய மண் அயனிகளை உறிஞ்சுவதன் மூலம் கசிவு முகவர்கள் இந்த செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

4.1 அம்மோனியம் சல்பேட் கசிவு

அம்மோனியம் சல்பேட் என்பது அரிதான மண் தாதுக்களின் அயனி-உறிஞ்சலுக்கு மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கசிவு முகவர் ஆகும். கரைசலில் உள்ள அம்மோனியம் அயனிகள் களிமண் தாதுக்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள அரிய மண் அயனிகளுடன் பரிமாறிக்கொண்டு, அவற்றை கரைசலில் வெளியிடுகின்றன. ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலை மற்றும் எளிமை காரணமாக இந்த முறை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இருப்பினும், அம்மோனியம் சல்பேட் கசிவு குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தும், குறிப்பாக அம்மோனியம் அயனி மாசுபாட்டின் அடிப்படையில். சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மாற்றுகளை உருவாக்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன.

4.2 சோடியம் குளோரைடு மற்றும் மெக்னீசியம் சல்பேட் கசிவு

சோடியம் குளோரைடு மற்றும் மெக்னீசியம் சல்பேட் ஆகியவை அம்மோனியம் சல்பேட்டுக்கு மாற்றாக ஆராயப்பட்டுள்ளன. இந்த வினைப்பொருட்கள் ஒத்த அயனி பரிமாற்ற வழிமுறைகள் மூலம் செயல்படுகின்றன, ஆனால் சுற்றுச்சூழலுக்கு குறைவான தீங்கு விளைவிக்கும் நன்மையைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், மீட்பு விகிதங்களின் அடிப்படையில் அவை குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை, மேலும் அவற்றின் பயன்பாட்டை மேம்படுத்த மேலும் ஆராய்ச்சி தேவை.

4.3 கரிம கசிவு முகவர்கள்

சிட்ரிக் அமிலம் மற்றும் EDTA போன்ற கரிம கசிவு முகவர்கள், வழக்கமான கனிம கசிவு வினையாக்கிகளுக்கு சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மாற்றாக ஆராயப்படுகின்றன. இந்த கரிம சேர்மங்கள் அரிய பூமி அயனிகளை திறம்பட செலேட் செய்ய முடியும், இதனால் தாதுவிலிருந்து அவற்றை பிரித்தெடுப்பது எளிதாகிறது. இருப்பினும், இந்த வினையாக்கிகளின் விலை அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு ஒரு கட்டுப்படுத்தும் காரணியாகும்.

அயனி-உறிஞ்சுதல் அரிய பூமி தாதுக்களுக்கான 5 வீழ்படிவாக்கும் முகவர்கள்

அரிதான மண் அயனிகள் கரைசலில் கசிந்தவுடன், அவற்றை வீழ்படிவாக்கி மீட்டெடுக்க வேண்டும். கசிவு கரைசலில் இருந்து பிரிக்கக்கூடிய அரிய மண் சேர்மங்களை உருவாக்க வீழ்படிவாக்கும் முகவர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

5.1 அம்மோனியம் பைகார்பனேட்

அம்மோனியம் பைகார்பனேட் பொதுவாக அரிதான பூமி அயனிகளை அரிதான பூமி கார்பனேட்டுகளாக கசிவு கரைசல்களில் இருந்து வீழ்படிவாக்கப் பயன்படுகிறது. இந்த வினைப்பொருள் பயனுள்ளது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலை கொண்டது, ஆனால் இது அதிக அளவு அம்மோனியம் கொண்ட கழிவுநீரை உற்பத்தி செய்ய முடியும், இது சுற்றுச்சூழல் சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது.

5.2 ஆக்ஸாலிக் அமிலம்

ஆக்ஸாலிக் அமிலம் அரிதான மண் ஆக்சலேட்டுகளாக அரிதான மண் தனிமங்களை வீழ்படிவாக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் அவற்றைக் கால்சின் செய்து அரிதான மண் ஆக்சைடுகளை உருவாக்க முடியும். ஆக்ஸாலிக் அமிலம் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் அம்மோனியம் பைகார்பனேட்டை விட விலை அதிகம். கூடுதலாக, ஆக்ஸாலிக் அமிலத்தைக் கையாளுவதற்கு அதன் நச்சுத்தன்மை காரணமாக கவனமாக பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் தேவைப்படுகின்றன.

5.3 புதிய வீழ்படிவாக்கும் முகவர்கள்

அரிதான மண் மீட்புக்கான தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த வீழ்படிவாக்கிகளை உருவாக்க ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து நடைபெற்று வருகிறது. இவற்றில் கரிம அமிலங்கள், மக்கும் வினைப்பொருட்கள் மற்றும் அயனி பரிமாற்ற பிசின்கள் அடங்கும்.

6 எதிர்கால திசைகள் மற்றும் வாய்ப்புகள்

அரிய பூமி கனிம பதப்படுத்தும் வினைப்பொருட்களின் எதிர்காலம், மிகவும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட, திறமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த வினைப்பொருட்களின் வளர்ச்சியில் உள்ளது. எதிர்கால ஆராய்ச்சிக்கான முக்கிய பகுதிகள் பின்வருமாறு:

• பச்சை வினைப்பொருட்களின் வளர்ச்சி: மிதவை மற்றும் கசிவு வினைப்பொருட்களின் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு ஒரு முக்கிய கவலையாக உள்ளது, குறிப்பாக அரிய மண் செயலாக்கத்தின் பின்னணியில். அம்மோனியம் சல்பேட் மற்றும் ஆக்சாலிக் அமிலம் போன்ற பாரம்பரிய இரசாயனங்களை மாற்றக்கூடிய மக்கும், நச்சுத்தன்மையற்ற வினைப்பொருட்களை உருவாக்குவதற்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது.

• தேர்ந்தெடுப்பதில் முன்னேற்றம்: அரிய மண் மிதவையின் தேர்ந்தெடுப்பை மேம்படுத்த புதிய சேகரிப்பாளர்கள், மனச்சோர்வு மருந்துகள் மற்றும் நுரைப்பான்கள் தேவை, குறிப்பாக குறைந்த தர மற்றும் சிக்கலான தாதுக்களுக்கு. இதில் புதிய மூலக்கூறு கட்டமைப்புகளை ஆராய்வது மற்றும் ஏற்கனவே உள்ள வினைப்பொருட்களை மாற்றியமைத்தல் ஆகியவை அடங்கும்.

• செலவு குறைப்பு: சில அரிய பூமி பதப்படுத்தும் வினைப்பொருட்களின் அதிக விலை, குறிப்பாக ஹைட்ராக்ஸாமிக் அமிலங்கள் மற்றும் பாஸ்போனிக் அமிலங்கள், அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு ஒரு கட்டுப்படுத்தும் காரணியாகும். எதிர்கால ஆராய்ச்சி, மிகவும் மலிவு விலையில் மாற்றுகளின் தொகுப்பில் அல்லது மருந்தளவு தேவைகளைக் குறைக்க ஏற்கனவே உள்ள வினைப்பொருட்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்த வேண்டும்.

• சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை: சுரங்க நடவடிக்கைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்ட உலகம் முழுவதும் அதிகரித்து வரும் விதிமுறைகளுடன், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த அரிய மண் பதப்படுத்தும் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி மிகவும் முக்கியமானதாகி வருகிறது. இதில் தீங்கு விளைவிக்கும் இரசாயனங்களின் பயன்பாட்டைக் குறைப்பது மற்றும் கழிவுகள் மற்றும் மாசுபாட்டைக் குறைப்பது ஆகியவை அடங்கும்.

முடிவில், அரிதான பூமி கனிம செயலாக்கம் இரசாயன வினைப்பொருட்களின் பயன்பாட்டை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது, மேலும் இந்த வினைப்பொருட்களின் செயல்திறன், தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி அவசியம். இந்த முக்கியமான தாதுக்களுக்கான உலகளாவிய தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், புதிய, பசுமையான வினைப்பொருட்களின் வளர்ச்சி அரிய பூமி நன்மைக்கான எதிர்காலத்திற்கு முக்கியமானதாக இருக்கும்.