如果你曾经推动美国41罗克维尔市和埃文斯维尔之间,你已经通过了十多个活动或历史煤矿网站。煤炭开采在19个印第安纳州县伊利诺斯州盆地自1800年代初以来,截至2019年,印第安纳州仍然是所有国家之间的第八大煤炭生产国。
近200年的煤矿也产生废物和副产品的泥浆池(细拒绝),采空区桩(粗拒绝),灰桩,废弃矿山地点酸性矿山废水点西方的印第安纳州。在材料,然而,研究人员一直在寻找浓度升高的另一个重要资源:稀土元素(REEs)。
里斯是金属数十种产品我们每天使用,如彩电、耳机,电脑硬盘、手机、GPS、可充电电池、CFL灯泡,卫星和飞机引擎。他们也基本生产电动汽车和风力发电等绿色技术;并应用在医学领域和军事技术。
这些元素实际上不是rare-they发生在岩浆岩以及粘土和沉积暗礁区,而是他们很少发现在大浓度和难以提取的规模经济可行。历史上,中国一直在里斯的主要生产国,控制超过92%的市场份额在2010年和2020年的58%。其他一些国家,包括美国,已经加紧REE研究和生产在过去的十年里,以免严重依赖进口。
印第安纳州的地质和水正在调查两个联邦政府资助项目有关的稀土元素:地球MRI(地球矿物资源计划)和CORE-CM(碳铁矿石、稀土和关键矿物质)。
美国地质调查局(U.S. Geological Survey)在2019年推出地球MRI来收集全国数据潜在的稀土矿物。自2020年以来,IGWS研究员帕特·麦克劳克林阿巴拉契亚的主要地球化学调查和伊利诺斯州盆地关注REEs在泥盆世黑色页岩。IGWS也一直在与地质调查在伊利诺斯州,西维吉尼亚州,爱荷华州、宾夕法尼亚州、马里兰州和肯塔基州来收集和分析样本Pennsylvanian-age古土壤稀土元素内容。此外,IGWS收集样本为REE研究Ordovician-age磷酸盐,合作与其他中西部各州。
“因为印第安纳州地质以沉积岩为主,我们的重点是沉积岩和他们主机的资源,“IGWS研究员解释道玛丽亚Mastalerz。“这可能是稀土元素;它可以是铀。“所有收集到的数据从多个财团将组合成区域地质调查局报告显示在每个盆地资源可用。
虽然地球MRI观察潜在来源仍然是地下的REE, CORE-CM看着已经挖掘的潜在来源。
CORE-CM由美国能源部资助。2021年4月,一个研究小组从伊利诺斯州盆地的肯塔基州,伊利诺斯州,印第安纳州和田纳西州获得近150万美元的研究证据和潜在煤炭和煤炭废弃物含有稀土元素。IGWS,研究者Mastalerz,阿格涅斯卡菲尔·艾姆斯Drobniak LaBraun汉普顿和麦克劳克林已经映射的位置我浪费在印第安纳州和收集数据中包含多少里斯。
CORE-CM项目前,Mastalerz Drobniak,艾姆斯,麦克劳林,一个同事从肯塔基州发表在2020年的一篇论文评估里斯和钇的浓度(称为REY)一起在伊利诺斯州宾夕法尼亚的煤和页岩盆地。他们发现的最高浓度斯汤顿的样本和巴西的雷伊形成煤在杜布瓦和戴维斯县煤矿。更多的抽样,仍然需要做。
此外,地球化学分析表明,煤洗煤厂废料和燃煤电厂有更高水平的“浓缩”里斯比原始未经处理的煤。这意味着在选煤采空区桩植物(超过70的状态)和灰坑里斯的“巨大资源”,Mastalerz说。但是,需要更多的样本收集和分析完成。项目团队知道所有的煤预备植物和评估可能的材料,可以有针对性的为里斯的来源,Mastalerz说。
IGWS研究科学家特蕾西Branam,研究了酸性矿山废水和废弃矿山网站30多年,一直与Mastalerz附近,Drobniak收集水和沉积物样品雷区这样可以分析稀土元素的内容。Branam记录REEs在酸性矿水排水回到2011年,当他被收集数据对于不同的项目,但是没有人似乎感兴趣的稀土元素数据,直到现在,他说。
现在的一个主要障碍是,技术不存在单独的雷伊从煤炭浪费和煤灰在经济上可行的方式,但这是一个组件的DOE-backed CORE-CM项目。Mastalerz相信重大进展将会“在未来几年”。
“煤炭、煤浪费、煤炭ash-this印第安纳是如此的重要,因为我们有如此多的所有这些材料都是这样一个未知的稀土资源,但它可以为我们国家做出改变,”她说。“所以,我认为,更多的人参与这个话题,越好。这条线的研究绝对值得更多的资金。”
了解更多关于REEs,阅读这个优秀的底漆在印第安纳州的地球科学杂志》上,卷4。
