Nuevos métodos para el upcycling de tierras raras a partir de imanes
Imagen: Fraunhofer IKTS
Los imanes se utilizan en vehículos eléctricos, turbinas eólicas y numerosos productos electrónicos. En particular, los imanes de neodimio están compuestos por neodimio, hierro y boro, y se consideran entre los imanes permanentes más fuertes del mundo. Dado que la demanda mundial de imanes permanentes crece anualmente hasta un 8,3 por ciento y aproximadamente el 90 por ciento del neodimio se importa de China, cobra cada vez más importancia la recuperación de estos materiales.
El Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos IKTS, en colaboración con la TU Bergakademie Freiberg, está desarrollando, dentro del proyecto europeo Neo-Cycle, métodos para recuperar tierras raras de los residuos electrónicos. Hasta ahora, los imanes en Europa rara vez se reciclan, sino que suelen recogerse, transportarse a China y procesarse allí. El objetivo del proyecto es recuperar estos valiosos materiales en Europa para utilizarlos en productos de alta calidad y en diversos sectores industriales.
“Queremos recuperar tierras raras de los residuos electrónicos y utilizarlas en productos de alta calidad como fertilizantes ecológicos o para la fabricación de productos farmacéuticos”, explica la directora del grupo de Reciclaje Hidrometalúrgico y Química de Materiales Primarios en el Fraunhofer IKTS de Freiberg. “De esta manera logramos un ciclo de materiales, protegemos el medio ambiente y, además, fomentamos la independencia global de los recursos estratégicos.”
En el centro de atención se encuentran los imanes de neodimio obtenidos de unidades de disco duro obsoletas de computadoras y portátiles. Para ello, los investigadores estudian dos métodos de procesamiento: la cloración sólida y los procesos electroquímicos. En la cloración sólida, se añade cloruro de amonio a la mezcla de neodimio, boro y hierro, y esta se transforma térmicamente en cloruros metálicos y una solución de amoníaco de alta pureza. Según los científicos, los primeros resultados demuestran que los cloruros metálicos pueden separarse del material magnético de manera mucho más eficiente, lo que permite una extracción casi completa de los metales con un consumo relativamente bajo de químicos.
En el segundo proceso, los residuos magnéticos en polvo se introducen en una celda electroquímica. Mediante un electrolito como el ácido sulfúrico diluido, primero se extrae una solución de boro, que posteriormente puede concentrarse. Esta solución es útil para la industria química y farmacéutica. El Fraunhofer IKTS también se encarga de la separación adicional de los productos obtenidos. Con ayuda de un proceso hidrometalúrgico selectivo, primero se extraen el neodimio y el hierro, antes de obtener los sales metálicos en forma pura.
Los materiales separados deberán ser posteriormente valorizados aún más por los socios del proyecto y suministrados a las industrias química, farmacéutica, del hidrógeno y de los fertilizantes. El proyecto, financiado por la Unión Europea en el marco de Horizon Europe, tiene una duración de cuatro años. Ya se ha planificado una planta piloto. Como objetivo, Sandra Pavón menciona un concepto de cero residuos, en el cual los productos al final de su ciclo de vida se convierten en materias primas para cuatro sectores industriales diferentes.
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Acerca del autor
Thomas Langenbucher es un experto en movilidad eléctrica con experiencia profesional en la industria automotriz y el sector financiero. Desde 2011, escribe en ecomento.de sobre automóviles eléctricos, tecnologías sostenibles y soluciones de movilidad. Aprenda más.
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