Nuovi metodi per l’upcycling delle terre rare ottenute dai magneti
Immagine: Fraunhofer IKTS
I magneti vengono utilizzati nei veicoli elettrici, nelle centrali eoliche e in numerosi prodotti elettronici. In particolare, i magneti al neodimio sono composti da neodimio, ferro e boro e rientrano tra i magneti permanenti più potenti al mondo. Poiché la domanda mondiale di magneti permanenti cresce ogni anno fino all’8,3 percento e circa il 90 percento del neodimio viene importato dalla Cina, diventa sempre più importante il recupero delle materie prime.
L’Istituto Fraunhofer per le Tecnologie e i Sistemi Ceramici IKTS, in collaborazione con la TU Bergakademie Freiberg, sta sviluppando nell’ambito del progetto europeo Neo-Cycle metodi per recuperare le terre rare dagli scarti elettrici. Attualmente in Europa i magneti vengono raramente riciclati: vengono solitamente raccolti, trasportati in Cina e lì trattati. Lo scopo del progetto è recuperare in Europa queste materie prime preziose per utilizzarle in prodotti di alta qualità e in diversi settori industriali.
“Vorremmo recuperare le terre rare dai rifiuti elettronici e utilizzarle per prodotti di alta qualità come fertilizzanti ecologici o per la produzione di prodotti farmaceutici”, spiega la responsabile del gruppo di riciclo idrometallurgico e chimica delle materie prime presso il Fraunhofer IKTS a Freiberg. “In questo modo creiamo un ciclo chiuso dei materiali, proteggiamo l’ambiente e promuoviamo inoltre l’indipendenza globale dalle risorse strategiche.”
Al centro dell’attenzione ci sono i magneti al neodimio ottenuti da hard disk usati di computer e laptop. Per questo scopo, i ricercatori stanno studiando due metodi di trattamento: la clorurazione solida e i processi elettrochimici. Nella clorurazione solida, alla miscela di neodimio, boro e ferro viene aggiunto cloruro di ammonio, che viene successivamente trasformato termicamente in cloruri metallici e in una soluzione di ammoniaca altamente pura. Secondo gli scienziati, i primi risultati dimostrano che i cloruri metallici possono essere estratti dal materiale magnetico in modo notevolmente più efficiente, rendendo possibile un’estrazione quasi completa dei metalli con un consumo di sostanze chimiche relativamente basso.
Nel secondo processo, i rifiuti magnetici in polvere vengono introdotti in una cella elettrochimica. Grazie a un elettrolita come l’acido solforico diluito, viene prima estratta una soluzione di boro, che successivamente può essere concentrata. Questa soluzione è utilizzabile nell’industria chimica e farmaceutica. Il Fraunhofer IKTS si occupa inoltre della separazione ulteriore dei prodotti ottenuti. Attraverso un processo idrometallurgico selettivo, vengono prima estratti il neodimio e il ferro, prima che i sali metallici vengano ottenuti in forma pura.
I materiali separati dovranno poi essere ulteriormente valorizzati dai partner del progetto e forniti alle industrie chimica, farmaceutica, dell’idrogeno e dei fertilizzanti. Il progetto, finanziato dall’Unione Europea nell’ambito di Horizon Europe, durerà quattro anni. È già stata pianificata un’installazione pilota. Come obiettivo, Sandra Pavón indica un concetto di zero rifiuti, in cui i prodotti al termine del loro ciclo di vita diventano materie prime per quattro settori industriali diversi.
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Sull’autore
Thomas Langenbucher è un esperto di mobilità elettrica con esperienze professionali nell’industria automobilistica e nel settore finanziario. Dal 2011 scrive su ecomento.de di auto elettriche, tecnologie sostenibili e soluzioni per la mobilità. Scopri di più.
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