Nowe metody odzyskiwania, recyklingu i ponownego wykorzystywania metali ziem rzadkich
Wciąż rosnące zapotrzebowanie na metale ziem rzadkich w połączeniu z ich ograniczoną ilością wymaga znalezienia źródeł niezależnych od zasobów naturalnych. Płaskie wyświetlacze stosowane w telewizorach, telefonach komórkowych, aparatach cyfrowych i wielu innych urządzeniach stanowią istotne źródło odpadów elektrycznych. Celem finansowanego ze środków UE projektu RECYVAL-NANO było opracowanie innowacyjnej strategii mechanicznego recyklingu wyświetlaczy FPD. Niezbędny do produkcji nanocząstek ind, itr i neodym partnerzy projektu zdecydowali się odzyskiwać z urządzeń elektronicznych i elektrycznych. Następnie sprawdzili poprawność metod recyklingu opracowanych w drodze planowania, optymalizacji i demonstracji technik mechanicznego recyklingu FPD i hydrometalurgicznych procesów odzyskiwania metali. Dużo uwagi poświęcono też sposobom recyklingu tych ważnych metali. Zaproponowana technika recyklingu pozwoli ekstrahować metalo-organiczne prekursory do bezpośredniego wykorzystania w produkcji nanocząsteczek o wysokiej wartości dodanej. W szczególności badacze przeanalizowali proces recyklingu, zaczynając od kwestii logistycznych związanych z gromadzeniem odpadów. Zoptymalizowali techniki sortowania mechanicznego i opracowali nowe, innowacyjne sposoby odzyskiwania i koncentrowania małych frakcji zawierających ind, itr i neodym. Członkowie zespołu stworzyli też metodę wyodrębniania metali za pomocą rozpuszczalników, opartą na specjalnie dobranych chemicznych środkach ekstrakcyjnych potrafiących usuwać do 95% kluczowych metali z wyekstrahowanych roztworów metalo-organicznych. Następnie wykorzystali te roztwory jako prekursory do bezpośredniej produkcji zaawansowanych nanocząsteczek. Aby zademonstrować wyjątkową jakość wyprodukowanych w ten sposób nanocząsteczek, zespół RECYVAL-NANO zastosował je w kilku produktach końcowych, w tym ind w przewodnikach przezroczystych, itr w diodach LED i neodym w magnesach trwałych. W rezultacie projekt RECYVAL-NANO doprowadził do opracowania globalnego procesu recyklingu wyświetlaczy FPD poprzez mechaniczne oddzielanie wartościowych materiałów oraz procesów hydrometalurgicznych do rafinowania metali ziem rzadkich. Powinno to przyczynić się do zmniejszenia poziomu eksploatacji zasobów naturalnych, mniejszego zanieczyszczania środowiska poprzez ograniczenie ilości odpadów elektronicznych oraz zmniejszenia zależności krajów UE od krajów dysponujących niezbędnymi zasobami naturalnymi.
Słowa kluczowe
Recykling, metale ziem rzadkich, płaskie wyświetlacze, RECYVAL-NANO, nanocząsteczki
