Novos métodos para o upcycling de terras raras de ímãs
Imagem: Fraunhofer IKTS
Ímãs são utilizados em veículos elétricos, turbinas eólicas e diversos produtos eletrônicos. Os ímãs de neodímio, em particular, são feitos de neodímio, ferro e boro e estão entre os ímãs permanentes mais fortes do mundo. Como a demanda mundial por ímãs permanentes cresce anualmente até 8,3% e cerca de 90% do neodímio é importado da China, a recuperação desses materiais ganha cada vez mais importância.
O Instituto Fraunhofer de Tecnologias e Sistemas Cerâmicos IKTS, em parceria com a TU Bergakademie Freiberg, desenvolve, no projeto da UE Neo-Cycle, métodos para a recuperação de terras raras a partir de resíduos elétricos. Atualmente, os ímãs na Europa são quase nunca reciclados, sendo frequentemente coletados, transportados para a China e processados lá. O objetivo do projeto é recuperar matérias-primas valiosas na Europa e torná-las utilizáveis para produtos de alta qualidade e diversos setores industriais.
“Queremos recuperar terras raras de resíduos eletrônicos e utilizá-las em produtos de alta qualidade, como fertilizantes verdes, ou na fabricação de produtos farmacêuticos”, explica a chefe do grupo de Reciclagem Hidrometalmúrgica e Química de Matérias-Primas no Fraunhofer IKTS em Freiberg. “Dessa forma, criamos um ciclo de materiais, preservamos o meio ambiente e, ao mesmo tempo, promovemos a independência global em relação a recursos estratégicos.”
O foco são ímãs de neodímio obtidos a partir de unidades de disco rígido obsoletas de computadores e laptops. Para isso, os pesquisadores estudam dois métodos de processamento: a cloração em estado sólido e processos eletroquímicos. Na cloração em estado sólido, cloreto de amônio é adicionado à mistura de neodímio, boro e ferro, que é posteriormente transformada termicamente em cloretos metálicos e uma solução de amônia altamente pura. De acordo com os cientistas, os primeiros resultados mostram que os cloretos metálicos podem ser extraídos do material magnético de maneira significativamente mais eficiente, possibilitando uma extração quase completa dos metais com um consumo relativamente baixo de produtos químicos.
No segundo processo, resíduos magnéticos em pó são introduzidos em uma célula eletroquímica. Com a ajuda de um eletrólito como ácido sulfúrico diluído, é extraída primeiro uma solução de boro, que pode ser posteriormente concentrada. Essa solução é útil para a indústria química e farmacêutica. O Fraunhofer IKTS também se encarrega da separação adicional dos produtos obtidos. Por meio de um processo hidrometálico seletivo, são extraídos primeiro o neodímio e o ferro, antes que os sais metálicos sejam obtidos em forma pura.
Os materiais separados deverão ser posteriormente aprimorados ainda mais pelos parceiros do projeto e disponibilizados para as indústrias química, farmacêutica, de hidrogênio e de fertilizantes. O projeto, financiado pela União Europeia no âmbito do Horizon Europe, tem duração de quatro anos. Já foi planejada uma instalação piloto. Como objetivo, Sandra Pavón menciona um conceito de zero resíduos, no qual os produtos em fim de vida útil se tornam matérias-primas para quatro setores industriais diferentes.
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Sobre o autor
Thomas Langenbucher é especialista em mobilidade elétrica, com experiência profissional na indústria automobilística e no setor financeiro. Desde 2011, ele escreve para o ecomento.de sobre carros elétricos, tecnologias sustentáveis e soluções de mobilidade. Saiba mais.
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