Väitös: Harvinaiset maametallit talteen aminofosfonaateilla kaivosvesistä ja neodyymimagneeteista (Virtanen)
Harvinaisten maametallien kemiallisen kierrätyksen kehittäminen ja talteenottaminen sivu- ja jätevirroista on entistä tärkeämpää uusiutuvien energioiden tuotannon ja sähköautoteollisuuden kasvaessa. Myös Euroopan unioni haluaa kasvattaa kriittisten mineraalien omavaraisuutta kiertotalouden keinoin. Jyväskylän yliopiston väitöskirjatyössä tutkittiin aminofosfonaatteja harvinaisten maametallien talteenottamisessa kaivosvesistä ja neodyymimagneeteista, mikä johti lopulta patenttihakemukseen.
Harvinaiset maametallit ovat välttämättömiä raaka-aineita monissa teknologian sovelluksissa. Niitä käytetään esimerkiksi sähköautojen moottoreissa, tuulivoimaloiden generaattoreissa ja älypuhelimien komponenteissa. Euroopan unioni on luokitellut harvinaiset maametallit kriittisiksi raaka-aineiksi, koska toistaiseksi EU:n alueella ei ole kyseisten metallien alkutuotantoa. Harvinaisten maametallien käyttökohteiden määrän kasvaessa myös niiden kysyntä tulee kasvamaan, ja siten niitä on yhä tärkeämpää talteenottaa ja kierrättää entistä tehokkaammin.
Torium ja uraani talteen uudella menetelmällä
Emilia Virtanen tutki Jyväskylän yliopiston väitöskirjatyössään aminofosfonaatteja ensimmäistä kertaa sakkautusreagensseina harvinaisille maametalleille sekä metalleja talteenottavana lisäaineena 3D-printatuissa suodattimissa.
- Sakkautusreagensseina aminofosfonaatit mahdollistivat harvinaisten maametallien erottamisen toriumista ja uraanista, joita harvinaisten maametallien mineraalit tyypillisesti sisältävät. Nykyiseltään torium ja uraani erotellaan yleensä neste-nesteuutolla harvinaisista maametalleista, joten tutkimus tuo vaihtoehtoisen menetelmän näiden elementtien erottamiseen, selventää Emilia Virtanen Jyväskylän yliopistolta.
Tutkimus johti patenttihakemukseen
3D-printatuilla suodattimilla puolestaan tutkittiin sekä itsesyntetisoitua että kaupallista aminofosfonaattia harvinaisten maametallien talteenottamisessa potentiaalisista sekundaarilähteistä, joita olivat harvinaisia maametalleja sisältävä kaivosjätevesi sekä neodyymimagneetti. Kaivosjätevesistä harvinaiset maametallit voitiin konsentroida 3D-printatun suodattimen avulla liuoksiin, jotka sisälsivät merkittävästi vähemmän muita metalleja suhteessa harvinaisiin maametalleihin.
- Neodyymimagneeteille kehitettiin väitöskirjatyön aikana kierrätysprosessi, jossa harvinaiset maametallit voitiin kierrättää magneeteista yksinkertaisella ioninvaihtomenetelmällä ja hyödyntämällä ympäristöystävällisiä kemikaaleja, joka lopulta johti patenttihakemukseen, iloitsee Virtanen.
Kokonaisuudessaan Virtasen väitöskirjatutkimus antaa arvokasta tietoa aminofosfonaattien ominaisuuksista harvinaisten maametallien talteenotossa, jota voidaan tulevaisuudessa soveltaa tehokkaampien sakkautusreagenssien ja 3D-suodattimien lisäaineiden suunnittelussa.
FM Emilia Virtasen väitöskirjan "Recovery and separation of rare earth elements by utilizing α-aminophosphonic acids as precipitants and adsorbents” tarkastustilaisuus pidetään 11.12.2024 klo 12:00 alkaen fysiikan laitoksen luentosalissa FYS1. Vastaväittäjänä toimii professori Ulla Lassi (Oulun yliopisto) ja kustoksena apulaisprofessori Jani Moilanen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on suomi.
Väitöskirja "Eecovery and separation of rare earth elements by utilizing α-aminophosphonic acids as precipitants and adsorbents " on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/98700?show=full
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Projektitutkija Emilia Virtanen, emilia.j.virtanen@jyu.fi
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Tuoretta professoria Miriam Nokiaa kiehtoo muistin hermostollinen perusta7.5.2025 10:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston rehtori Jari Ojala on nimittänyt Miriam Nokian psykologian professorin tehtävään. Professuurin erityisalana on käyttäytymisen muutoksen taustalla olevat, erityisesti keskus- ja autonomisen hermoston perusmekanismit.
Sivistys puhututtaa Jyväskylän Kesässä – puheohjelma on julkaistu7.5.2025 08:37:38 EEST | Tiedote
Vuonna 2025, Jyväskylän Kesän 70-vuotisjuhlavuonna, teemana on sivistys. Tämän vuoden puheohjelmassa käsitellään asiantuntijoiden siivittämänä polarisoituvaa ja polarisoitunutta sivistystä, sivistyneen keskustelun tuomaa vapautta ja vastuuta, ylikuluttamisen syitä ja seurauksia, sekä Suomen sivistyspääoman tilannetta.
Tutkijat ovat askeleen lähempänä antineutriinon massan ymmärtämistä6.5.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Neutriinot ja antineutriinot ovat alkeishiukkasia, joilla on pieni mutta toistaiseksi vielä tuntematon massa. Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa tehdyt erittäin tarkat atomimassamittaukset paljastivat, että hopea-110-isotoopin isomeeristä tilaa voitaisiin tulevaisuudessa käyttää elektronin antineutriinon massan määrittämiseen. Tulos on merkittävä askel matkalla tulevaisuuden antineutriinomittauksiin.
Väitös: Kielitaidon testaamisen tulisi mitata ymmärrettävyyttä, ei äidinkielisyyttä2.5.2025 12:55:04 EEST | Tiedote
MA Sheryl Cooke tutki väitöstutkimuksessaan, miten englannin kielen maailmanlaajuinen käyttö lingua francana haastaa perinteiset tavat testata kielitaitoa. Hänen mukaansa kielitaidon arvioinnissa tulisi painottaa vähemmän äidinkielenään puhuvien normien mukaista ilmaisua ja enemmän viestinnän toimivuutta kansainvälisissä, todellisissa vuorovaikutustilanteissa.
Mikä tekee kodista kodin? Tuore filosofian väitöskirja tutkii kodin merkityksellisyyttä kokemuksena29.4.2025 13:43:17 EEST | Tiedote
Mikä saa kodin tuntumaan kodilta? Miksi taas kaikki asuinpaikat eivät tunnu kodilta? YTM Olli-Pekka Paanasen väitöstutkimus tarkastelee, miten kokemus kodista rakentuu, millainen on kodin ja asumisen välinen suhde ja miten tunnesiteet kotia kohtaan rakentuvat.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme