最新研究！科学家发现用蛋壳提取稀土元素的新途径
最新研究！科学家发现用蛋壳提取稀土元素的新途径
鸡蛋，这个我们餐桌上最常见的食材，几乎每天都会出现在我们的生活中。然而，当我们剥开蛋壳，享受完那美味的蛋白和蛋黄后，往往会对剩下的蛋壳不屑一顾，随手丢进垃圾桶。但你可能不知道，这些被我们轻易丢弃的蛋壳，其实藏着巨大的宝藏。
蛋壳的成分并不复杂，但每一部分都发挥着独特的作用。它主要由无机基质和有机基质构成，其中无机基质中的碳酸钙（方解石）占到了80%以上，还有少量的碳酸镁。而有机基质则由蛋白质组成，虽然占比只有3%左右，但它们在蛋壳形成过程中起到了不可或缺的作用。碳酸钙的沉积与有机基质的结合，让蛋壳变得坚硬无比，能够很好地保护里面的鸡蛋。
什么是稀土元素？
最近，科学家们发现了一个令人兴奋的新用途——蛋壳可以用来提取稀土元素。稀土元素听起来可能有些陌生，但它们在我们的生活中无处不在，尤其是在高科技领域。从新能源汽车到航空航天，从工业机器人到国防军工，稀土元素都是不可或缺的关键材料。它们被称为“新材料之母”，是现代工业的“维生素”，对高新产业的发展起着至关重要的作用。
稀土元素之所以珍贵，不仅因为它们的用途广泛，还因为它们的获取难度极大。它们在地壳中分布极为分散，很难与其他元素分离。而且，稀土元素的开采和提炼过程对环境的破坏极大，需要大量的水、能源和化学品，这使得稀土资源的可持续利用成为一个亟待解决的问题。
从溶液中提取稀土元素的新方法
然而，科学家们最近的一项研究为我们带来了新的希望。2024年6月4日，研究人员发表了一篇论文，介绍了一种利用鸡蛋壳从溶液中提取稀土元素的新方法。他们将蛋壳放入含有稀土元素的溶液中，加热至25℃-205℃的温度区间，并持续观察了三个月。
结果发现，稀土元素能够沿着碳酸钙（方解石）的边界和有机基质进入蛋壳。当温度达到90℃时，蛋壳表面会形成一种名为“kozoite”的稀土化合物。随着温度进一步升高，蛋壳的方解石外壳逐渐溶解，被多晶“kozoite”取代。当温度达到205℃时，“kozoite”逐渐转变为稳定的氟碳铈矿。氟碳铈矿是一种具有重要工业价值的铈族稀土元素矿物，是提取稀土元素的重要原料之一。
蛋壳对溶液中稀土元素的回收示意图
这项研究不仅为蛋壳赋予了新的价值，还为稀土元素的回收利用提供了一种可持续的解决方案。它不仅符合循环经济的原则，还实现了废弃物的再利用，减少了对环境的污染，同时也为稀土资源的可持续发展开辟了新的道路。
除了提取稀土元素，蛋壳还有许多其他用途。在食品领域，经过处理的蛋壳可以作为优质的钙强化剂，添加到面粉、饼干等食品中，不仅丰富了食品的口感，还增加了钙的摄入。在农业中，蛋壳可以作为肥料和土壤改良剂，为植物提供钙元素，改善土壤结构。在畜牧业中，蛋壳是一种优良的饲料添加剂，能够为畜禽提供丰富的钙源，促进它们的生长发育。此外，蛋壳在清洁方面也有奇效，比如可以用来去除热水瓶中的污垢和水垢。
循环经济和废弃物的再利用是可持续发展的关键，也是我们迈向绿色未来的必由之路。我们期待更多的创新技术和模式，将废弃物转化为宝贵的资源，为人类社会的可持续发展注入新的活力，为地球的未来贡献智慧和力量。