В США компания Battelle разработала технологию разделения редкоземельных элементов на основе белков с чистотой свыше 90%
Репортаж от Wedoany,Американская компания Battelle разработала технологию разделения редкоземельных элементов на основе белков, которая может предоставить американским производителям вариант переработки с сокращённым числом этапов обработки. Данная технология использует модифицированные кальций-связывающие белки и позволяет разделять лантан и неодим в ходе одностадийного процесса с чистотой и выходом, превышающими 90%.

Редкоземельные элементы являются важными материалами для постоянных магнитов электромобилей и ветряных турбин, а также для смартфонов, оборонного оборудования и передовых вычислительных устройств. Поскольку многие редкоземельные элементы ведут себя сходным образом при обычном химическом разделении, процессы разделения и переработки относятся к числу наиболее сложных этапов в цепочке поставок минерального сырья. По мере роста спроса со стороны соответствующих применений США ищут способы снижения уязвимости цепочек поставок критически важных минералов, и новая технология разделения может способствовать расширению внутренних вариантов переработки, не полагаясь полностью на существующие химические маршруты.
Исследовательская группа Battelle перевела инженерную химическую задачу в биологическую плоскость. Они сконструировали кальций-связывающие белки, способные различать разные редкоземельные элементы на молекулярном уровне, и модифицировали кальций-связывающие пептиды таким образом, чтобы белки могли избирательно взаимодействовать с конкретными редкоземельными элементами. Благодаря этому процесс не требует многократной химической обработки — целевые элементы в смешанном материальном потоке могут распознаваться непосредственно сконструированными белками.
В ходе испытаний на модельных выщелачивающих растворах и промышленном сырье команда подтвердила, что данный метод также позволяет удалять из потока ионы нередкоземельных элементов. В одностадийных испытаниях по разделению лантана и неодима чистота и выход превысили 90%.
Руководитель исследований Battelle доктор Кейт Х. Кухарчик (Kate H. Kucharzyk) считает, что биология может расширить доступный инструментарий для извлечения минерального сырья. Она отметила: «Биология может стать важным новым компонентом решений в области разделения и извлечения. Сконструированные белки способны с исключительной точностью избирательно распознавать и разделять редкоземельные элементы».
Данное исследование финансировалось в рамках программы «Окружающие микробы как биоинженерный ресурс» (Environmental Microbes as a Bioengineering Resource) Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA). В Battelle заявили, что данный белковый процесс обладает потенциалом для масштабирования до коммерческого применения.
При переходе от лаборатории к промышленному применению сохраняются инженерные вызовы. Обработка больших объёмов материала может потребовать значительных изменений в производстве белков, их рециркуляции и конструкции системы. Исследователям также необходимо подтвердить эффективность сконструированных белков на различных видах сырья и в реальных рабочих условиях, поскольку промышленное минеральное сырьё имеет сложный состав и отличается от контролируемых лабораторных образцов.
Долговечность белков в ходе повторяющихся циклов обработки также имеет ключевое значение — любая коммерческая система должна поддерживать стабильные показатели разделения при контроле эксплуатационных затрат. Данная демонстрационная работа показывает одно из направлений пересечения биотехнологий и минеральной переработки; сконструированные белки в конечном итоге могут стать новым инструментом для извлечения стратегических материалов внутри США.
Связанные продукты

Шахтная буровая установка для анкерных болтов
CHINA RAILWAY CONSTRUCTION HEAVY INDUSTRY CORPORATION LIMITED


Основные технологии Отделения технологий и оборудования для горнодобычи: высокоэффективные методы и процессы добычи
CHANGSHA INSTITUTE OF MINING RESEARCH CO., LTD.

KJ-3045 гусеничная мобильная щековая дробильная установка
Yunnan Kairuite Construction Machinery Equipment Co., Ltd.

XMPYT-36/450, XMPYT-45/450 Скальный манипулятор
Hubei Tianteng Heavy Machinery Co., Ltd.
CKD135E Полностью электрический ширококузовный карьерный самосвал
Jiangsu Changkuang Engineering Machinery Co. Ltd.
Контроллер системы обнаружения горючих газов 30
Jinan Benan Technology Development Co., Ltd.

Ковшовый элеватор с пластинчатой цепью типа NE
GUANGXI BAISE MINING MACHINERY FACTORY CO., LTD.








