Recuperar terras raras de antigos tubos fluorescentes
Por Wolfgang Kempkens
Eles são resíduos especiais, tubos fluorescentes descartados. Eles contêm materiais recicláveis raros, incluindo as terras raras cobiçadas. Agora, pesquisadores da TU Freiberg desenvolveram um processo que recupera essas matérias-primas - e é lucrativo.
Terras raras honram seu nome, pelo menos no que diz respeito a "raras". Seu valor é alto e facilmente influenciável. China, o 90 por cento de Promove terras raras, já ameaçou cortar exportações. Você pode encontrar os metais raros em displays, lâmpadas fluorescentes, telefones celulares, ímãs permanentes, baterias e até mesmo em polimentos.
Dispositivos em desuso são de fato reciclados. Mas as pequenas quantidades de terras raras não puderam ser recuperadas até agora. Muitas vezes, apenas pequenas quantidades são instaladas, a recuperação é muito cara e, portanto, muito cara.
Químicos da Technische Universität Bergakademie Freiberg já desenvolveram um processo que pode recuperar até mesmo as menores quantidades de terras raras e outras matérias-primas, como o mercúrio. A importância do método reside no fato de que "podemos trabalhar todos os fósforos da maneira mais simples, independentemente de seu conteúdo de terras raras", disse o professor Martin Bertau, diretor do Instituto de Química Técnica, que liderou o trabalho de pesquisa. "Isolamos os metais de forma pura um do outro - sem inúmeros níveis de separação, como é o caso do processamento clássico de terras raras".
De algumas toneladas de lixo, alguns quilos de materiais valiosos
Mas não funciona sem etapas de separação. Os revestimentos internos dos tubos fluorescentes, que geram luz durante a operação, são lavados com ácido clorídrico. O resultado é um tipo de mingau chamado de lama, que além do ítrio de terras raras cobiçado, o gadolínio e o európio contêm impurezas como cálcio e bário.
Para separar o último, a suspensão é misturada com ácido sulfúrico. Este cálcio é gesso, bário para barite. Agora apenas as terras raras são dissolvidas no ácido clorídrico. Eles são separados por diálise de difusão do ácido. Esta parte da planta consiste em uma membrana que só deixa passar terras raras. Para outras moléculas, age como uma barreira. Finalmente, os metais que estão presentes como óxidos são separados um do outro.
O que há de especial no desenvolvimento em Freiberg: os pesquisadores deram um passo do laboratório para uma instalação maior. A TU desenvolveu um sistema maior em conjunto com a empresa FNE Entsorgungsdienste Freiberg e a empresa NARVA Lichtquellen GmbH & Co. KG. A planta é projetada para processar várias toneladas de resíduos de produção por ano. Terras raras na faixa dos quilogramas são extraídas. “Na verdade, é um dos poucos processos que deram o salto do laboratório para a produção industrial e ao mesmo tempo é econômico”, explica o Prof. Bertau.
Inicialmente, os resíduos de produção do fabricante de fontes de luz Narva, na cidade de Brand-Erbisdorf na Saxónia Central, que cobre toda a gama, são reciclados, do tubo fluorescente clássico para a lâmpada de diodos emissores de luz. O valioso comitê é dirigido à FNE Entsorgungsdienste Freiberg e processado lá na nova instalação. As terras raras, assim como metais como o mercúrio, são recuperadas em sua forma pura. Narva os coloca de volta em produção depois de ser limpo por outro provedor de serviços.
Balanço patrimonial positivo apesar do declínio de preço
Apesar do atual declínio dos preços das terras raras, o processo é lucrativo. "Temos um balanço positivo", diz Martin Seifert, doutorando em Bertau e chefe do Departamento de Trabalho da FNE. O óxido de európio, por exemplo, custa cerca de 600 Euro por quilograma. 2012 ainda era bom 3000 Euro.
