Los laboratorios KU Leuven han desarrollado un proceso innovador, basado en una tecnología de líquido iónico para el reciclaje de los metales europio e itrio procedentes de las lámparas de bajo consumo. Los metales se pueden reutilizar directamente en las nuevas lámparas. En comparación con los disolventes tradicionales, el líquido iónico tiene múltiples ventajas, su selectividad para la disolución metálica y su reutilización.
Para la mayoría de aplicaciones modernas electrónicas y de tecnología limpia, los elementos de las tierras raras son indispensables. Aunque las tierras raras no son por si “raras”, son difíciles de extraer y de purificar. Además, la gran mayoría de minas operativas están ubicadas en China, por lo que el suministro está sujeto a tensiones geopolíticas. A nivel mundial hay un aumento generalizado por el interés de reciclar tierras raras que proceden de flujos de residuos para mitigar el riesgo en el suministro.
Hay dos tierras rara que son críticas, europio e itrio, usados en las lámparas rojas de fósforo, y que funcionan como sustancias que transforman la luz ultravioleta en luz roja. Este fósforo se lleva utilizando más de 40 años en las pantallas de color de los televisores y en las lámparas fluorescentes de tubo. Dado que es muy difícil la sustitución del fósforo rojo por una mezcla sin tierras raras, la atención se centra en la reciclabilidad de la fracción de fósforo rojo que contienen las lámparas fluorescentes. A pesar de que es obligatoria la recolección de las lámparas fluorescentes y de bajo consumo al final de su vida útil, el reciclado se centra en la eliminación segura del mercurio del residuo. Debido a la complejidad técnica para recuperar el europio y el itrio con los disolventes tradicionales, típicamente los polvos que contienen estos dos metales críticos no son reutilizados, tal y como explica el profesor Koen Biennmans.
Para abordar este problema, los laboratorios KU Leuven desarrollaron un método alternativo. David Dupont: “En lugar de emplear un ácido como disolvente, usamos un líquido iónico: esto es un agente orgánico que disuelve que formado completamente por iones o partículas cargadas eléctricamente. No evapora, es inflamable y trabaja muy selectivamente: podemos diseñarlo de forma que sólo disuelva el fósforo rojo de la lámpara. El europio y el itrio reciclado pueden reutilizarse directamente. Además, el líquido iónico también puede reusarse en el siguiente ciclo”. Con este nuevo método de reciclaje se precisan menos químicos y menos energía, añade Koen Binnemans: “Tanto desde una perspectiva técnica como medioambiental, este avance es muy interesante y supone una alternativa para los disolventes tradicionales” .
Autor:
Professor Koen Binnemans, Department of Chemistry, telephone: 016.32.74.46, e-mail: koen.binnemans@chem.kuleuven.be:
Drs. David Dupont, Department of Chemistry, telephone: 016.32.79.09, e-mail:
david.d
Para más información:
Texto complete del studio: “Rare-earth recycling using a functionalized ionic liquid for the selective dissolution and revalorization of Y2O3:Eu3+ from lamp phosphor waste” by David Dupont and Koen Binnemans is available from the website of the journal Green Chemistry:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/gc/c4gc02107j#!divAbstract
This research is performed in the doctoral research work of David Dupont, which is financed by the FWO. It is part of the research activities of the KU Leuven Knowledge Platform RARE³, upont@chem.kuleuven.be.