Simulationen identifizieren die Verteilung kritischer Elemente in reichlich vorhandenen Erzen

Nickel (Ni) und Kobalt (Co) sind wesentliche Elemente für moderne Technologien, wobei hochwertige Ni- und Co-Erze immer seltener werden. Mafische und ultramafische Lagerstätten sind reichlich vorhandene, minderwertige Alternativen zu herkömmlichen Ni- und Co-Erzen. Allerdings sind neue Methoden zur Gewinnung und Rückgewinnung von Ni und Co aus diesen Lagerstätten erforderlich.

Die Forscher nutzten Ab-initio-Molekulardynamiksimulationen, um zu identifizieren, wie Ni und Co in Forsterit (Mg) eingebaut werden₂SiO₄), häufig in mafischen und ultramafischen Gesteinen. Die Ergebnisse zeigen, dass von den beiden Kationenstellen des Forsterits (M1 und M2) der Einbau von Ni und Co in die M1-Stelle bevorzugt ist. Diese Präferenz ist in natürlichen Proben mit niedrigen Ni/Co-Konzentrationen im Vergleich zu Literaturdaten zu höher konzentrierten Proben geringer.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht ACS Chemie von Erde und Weltraum.

Die Karbonisierung von Silikatmineralien wie Forsterit könnte die Wirtschaftlichkeit der Gewinnung und Rückgewinnung von Ni und Co aus minderwertigen Erzen verbessern, indem die Erzverarbeitungskosten gesenkt und der Bergbauindustrie geholfen wird, einen CO2-Fußabdruck von Null zu erreichen.₂ Emissionen.

Diese Arbeit identifiziert, wie Forsterit Ni und Co im Detail auf atomarer Ebene einbaut, nützliche Informationen für Wissenschaftler, die neue Extraktions- und Gewinnungsmethoden entwickeln. Diese Ergebnisse werden Forschern helfen zu verstehen, wie Silikatmineralien wie Forsterit mit CO reagieren₂ während der Karbonisierung und leiten Bemühungen zur Verbesserung der Ni- und Co-Extraktion und -Rückgewinnung.