Inventari europeu i de residus amb contingut de metalls d'interès estratègic i la seva caracterització

Abstract

Les Terres rares tenen un paper molt important a l’actualitat donades les seves aplicacions en el món de l’energia i els materials d’alta tecnologia. Aquestes estan formades per 17 metalls, 15 dels quals formen part del grup dels lantànids (que van del lantà al luteci), l’escandi i l’itri. La massa atòmica d’aquests metalls és un factor determinant del pes del metall que el caracteritzarà com a metall pesant o lleuger. La presència mundial d’aquests metalls és bastant homogènia a l’escorça i es troben formant òxids que formen part de minerals. Un d’aquests minerals més importants és la bastnesita, que conté una proporció elevada d’Europi. Els dipòsits que conformen les terres rares presenten composicions diferents trobant-ne alguns amb presència de totes les terres rares existents i d’altres només 6 dels 17 elements. Així mateix, el principal productor de REE (Rare Earth Elements) és la Xina que es manté lluny dels seus competidors. Les aplicacions que ocupen la major part del consum de Terres rares són el sector de l’automòbil i el ceràmic però també existeixen sectors amb consums menors però igual d’importants com els aliatges de metalls en bateries o additius per a vidres de precisió. La presència d’un o altre metall en aquestes aplicacions varia en funció de les propietats que aquesta requereix tenint com a exemple l’alta concentració de lantànids per a les bateries o elevada concentració de ceri en els vidres. L’inventari realitzat ens demostra que a Europa tenim una gran quantitat de residus que contenen terres rares malgrat no ser un continent capdavanter pel que fa a la extracció d’aquests metalls dels minerals. Els més destacables son els residus obtinguts a partir de processos metal·lúrgics i els residus electrònics i tecnològics. En el primer cas hem vist residus com els fangs procedents del processament de la bauxita contenen quantitats substancials de terres rares potencialment recuperables com l’escandi i el ceri. En el segon grup destaquen residus electrònics com les bateries o els imants amb presència dels metalls d’interès. Es tracta de residus amb proporcions elevades de terres rares i per tant, amb un gran valor. Tenim residus com els les bateries, les quals presenten més d’un 10% de terres rares en la seva composició o un 20% en els imants permanents de Neodimi. La recuperació actual d’aquests metalls es realitza generalment mitjançant un lixiviant àcid que dissol el metall en un procés metal·lúrgic de recuperació (en alguns casos prèvia concentració). La biolixiviació és un procés poc utilitzat però potencialment més sostenible. Alguns estudis demostren recuperacions exitoses per alguns residus mitjançant mètodes de biolixiviació. Tenim com a exemple els fangs procedents de l’extracció de l’alumini, els quals utilitzen el fong Penicillium com a generador de lixiviant..