Reciclaje de imanes de neodimio de discos de ordenador con cloruro de amonio
Investigadores alemanes del proyecto NEO-CYCLE adaptan un método de reciclaje patentado para recuperar tierras raras sin ácido clorhídrico convencional
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Investigadores alemanes desarrollan dos procesos químicos para extraer neodimio, hierro y boro de discos duros de ordenador desechados. El trabajo, realizado en el marco del proyecto NEO-CYCLE de la Unión Europea, tiene como objetivo recuperar elementos de tierras raras localmente para abastecer los motores de cada nuevo vehículo eléctrico y aerogenerador sin depender del refino en el extranjero.
Adaptar un proceso patentado de reciclaje de lámparas a los imanes permanentes
Alrededor del 90 por ciento del suministro de neodimio de Europa procede de China, según el Instituto Fraunhofer de Tecnologías Cerámicas y Sistemas (IKTS). Además, importantes volúmenes de chatarra de imanes europeos se envían a China para su tratamiento químico antes de que las empresas vuelvan a comprar los compuestos refinados. Para romper este bucle de suministro, los investigadores de la TU Bergakademie Freiberg adaptaron un enfoque de una patente existente desarrollada originalmente para tratar tubos de iluminación fluorescente, una invención ahora reutilizada para abordar los residuos electrónicos, según informa Interesting Engineering.
La técnica se basa en la cloración en estado sólido. En lugar de bañar la chatarra en ácido clorhídrico estándar, los ingenieros mezclan imanes de neodimio-hierro-boro en polvo con cloruro de amonio sólido. Al calentar la mezcla, los metales se convierten en cloruros metálicos secos y se libera una disolución concentrada de amoniaco. Las pruebas de laboratorio muestran que esta reacción extrae casi todos los metales de los residuos magnéticos utilizando volúmenes de productos químicos menores que la lixiviación con ácido líquido.
La extracción electroquímica separa el boro antes de la hidrometalurgia
Junto a la cloración en estado sólido, el equipo de investigación prueba una vía electroquímica para tratar los residuos de discos duros. Los técnicos colocan restos de imanes pulverizados dentro de un reactor electroquímico lleno de ácido sulfúrico diluido como electrolito. La reacción eléctrica extrae el boro a una corriente líquida separada, que después puede concentrarse para clientes industriales de los sectores químico y farmacéutico.
Tras cualquiera de las dos reacciones iniciales, los especialistas químicos del Fraunhofer IKTS aplican un procesamiento hidrometalúrgico selectivo. Esta etapa secundaria aísla el neodimio y el hierro en compuestos salinos de alta pureza. Las sales metálicas recuperadas proporcionan materiales base para la producción de fertilizantes, la generación de hidrógeno y la fabricación de nuevas aleaciones, lo que respalda los objetivos de sostenibilidad circular en múltiples sectores manufactureros.
De los ensayos de laboratorio a una planta piloto de recuperación
La iniciativa NEO-CYCLE, de cuatro años de duración, se desarrolla en el marco del programa de financiación Horizonte Europa de la Unión Europea. Tras completar los ensayos a escala de laboratorio con discos de ordenador desechados, el consorcio prepara el diseño y la construcción de una planta piloto industrial para probar el rendimiento continuo en condiciones de fábrica, impulsando la innovación en la economía circular en toda Europa.
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