Nuova alternativa ecocompatibile per l’estrazione dei metalli
Il tantalio e il niobio, in precedenza conosciuto come columbio, sono spesso associati dal punto di vista geologico ma hanno degli utenti finali molto differenti. Il tantalio è usato soprattutto nella fabbricazione di condensatori elettronici per telefoni cellulari, computer portatili e altre attrezzature elettroniche. Di gran lunga la porzione maggiore della produzione mondiale di niobio finisce invece negli acciai inox ad alta resistenza. Sia il tantalio che il niobio non sono presenti in natura come metalli puri ma si trovano in un’ampia gamma di minerali. Il progetto E4-CRITMAT (Engineering of energy efficient extraction of critical materials - Application to the processing of niobium and tantalum minerals), finanziato dall’UE, è stato lanciato per applicare nuove tecnologie alla loro estrazione dai minerali. L’obbiettivo del progetto E4-CRITMAT era quello di eliminare l’uso dell’acido fluoridrico, una sostanza chimica altamente pericolosa. Per ottenere questo risultato, i ricercatori hanno dimostrato che l’arrostimento di minerali grezzi di niobio-tantalio di bassa qualità con sali alcalini rappresenta un’alternativa allettante. I minerali grezzi potrebbero essere sottoposti ad arrostimento e decomposti con idrossido o carbonato di potassio o sodio e quindi fatti colare con liquidi ionici. Il team del progetto ha effettuato una serie di esperimenti per determinare le condizioni ottimali per l’arrostimento in condizioni ossidanti per migliorare i minerali di partenza. Niobio e tantalio di elevata purezza potrebbero infine essere recuperati (con una concentrazione fino al 90 %) mediante tecniche di deposizione elettronica e separazione liquida a membrana. Tra i molti benefici del nuovo approccio alla lavorazione dei minerali niobio e tantalio, c’è il fatto che gli ossidi delle terre rare non vengono attaccati dai sali alcalini durante l’arrostimento. Essi vengono liberati fisicamente dal reticolo minerale. Oltre ai sottoprodotti ad alto valore aggiunto, l’integrazione dei singoli processi riduce la produzione di scarti. Con l’esaurimento dei minerali grezzi di alta qualità e le preoccupazioni relative alla degradazione dell’ambiente, l’utilizzo di risorse povere è diventato più urgente. La tecnologia di E4-CRITMAT offre la possibilità di estrarre niobio e tantalio in una maniera più “pulita” e rispettosa dell’ambiente utilizzando in modo ottimale le risorse.
Parole chiave
Estrazione di metalli, arricchimento, tantalio, niobio, arrostimento, ossidi di terre rare
