Class II (three-layer system) phenomenological model based on limiting current density and dynamic chelation chemistry for separation of rare earth elements using electrodialysis
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents an in-depth investigation into the optimization of rare earth element (REE) separation through electrodialysis, leveraging a newly developed Class II phenomenological model. This study explores the pivotal roles of the HEDTA/Nd molar ratio and pH of feed solution on enhancing the separation efficiency of neodymium (Nd) and praseodymium (Pr) from lanthanum (La) and cerium (Ce). By integrating expanded Nernst-Planck equations and the concept of limiting current density, the model offers a sophisticated understanding of ion transport dynamics and the impacts of concentration polarization. Experimental validation confirms the model's predictive accuracy, demonstrating its practical applicability for industrial-scale operations. The research delineates how operational parameters such as chelating agent concentration and pH critically influence the purity and yield of separated REEs. The dynamic nature of chelation chemistry is also examined, highlighting its evolution during the electrodialysis process and its effect on the system's overall performance. Key findings illustrate that lower HEDTA/Nd molar ratios significantly enhance the purity of Nd + Pr by minimizing the chelation of La and Ce, thus facilitating their migration to the concentrate compartment. Conversely, higher ratios maximize yield by retaining more Nd + Pr in the feed compartment. This dual approach allows for optimized separation based on specific industrial requirements. The outcomes of this study not only advance the field of REE separation but also provide a framework for further research into more efficient and sustainable extraction methods. The developed model and its validation represent a step forward in the practical application of electrodialysis in REE processing, offering substantial benefits for the critical materials sector.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».