美国研发新工艺 从电子垃圾中提取稀土元素制汽车电池

据外媒报道，美国能源部所属劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员与宾夕法尼亚州立大学（PSU）和爱达荷国家实验室（INL）合作，基于一种天然蛋白质，设计了一种新工艺，可以从低品位资源中提取和提纯稀土元素（REE），为美国实现更多元化且可持续的稀土元素业务提供了新途径。

（图片来源：劳伦斯利弗莫尔国家实验室）

此种名为lanmodulin的细菌蛋白质能够一次性萃取和提纯复杂金属混合物中的稀土元素，此类复杂金属混合物包括电子垃圾和煤炭副产品等。

稀土元素对于美国在清洁能源行业获得竞争力至关重要，因为稀土通常被用于很多高科技和国家安全设备中，包括计算机组件、大功率磁铁、风力涡轮机、手机、太阳能电池板、超导体、混合动力/电动汽车电池、LCD屏、夜视镜和可调微波谐振器。

截至目前，提取和提纯稀土元素的化学工艺都很复杂，而且对环境有害。从电子垃圾和煤炭副产品等新来源中提取或回收稀土元素，同时使用lanmodulin等天然产品，可能会带来很大的改变。

2018年，PSU的Joseph Cotruvo教授团队分离出了细菌蛋白质lanmodulin，并对其进行表征，表明其是唯一已知的宏螯合剂，可自然地进化，以可逆的方式隔离稀土元素。而铁或钙等经典大分子隔离元素无法选择性地隔离稀土元素。LLNL和PSU团队研究了lanmodulin溶剂的化学性以及其可用于工业应用的潜力。他们的研究提供了直接证据，证明lanmodulin特别喜欢与镧系元素（属于稀土金属）结合，同时与大多数非稀土元素的亲和力很低。

此外，与其他化学提取法不同，此种蛋白质可以一步就从电子垃圾和燃烧前的煤炭中，定量且选择性地提取稀土元素。