Ciecze jonowe pomagają w odzyskiwaniu rzadkich pierwiastków

Stare, nieużywane magnesy najczęściej trafiają do śmieci. Ponowne wykorzystanie tego typu elementów może rozwiązać problem niedoborów surowców, wciąż rozwijającego się przemysłu elektronicznego. Naukowcy z belgijskiego Uniwersytetu Leuven zastosowali ciecze jonowe do oddzielenia neodymu i samaru (metale ziem rzadkich) od takich metali przejściowych jak żelazo, mangan i kobalt. Wszystkie wymienione metale są używane do wytwarzania magnesów trwałych, które z kolei znajdują szerokie zastosowanie w wielu urządzeniach elektronicznych.

Jak tłumaczy kierownik zespołu badawczego - Koen Binnemans – proces rozdziału opiera się na ekstrakcji w układzie ciecz – ciecz. Po zakończeniu ekstrakcji żelazo, kobalt, mangan, miedź i cynk znajdują się w fazie cieczy jonowej. Natomiast metale ziem rzadkich przechodzą do fazy wodnej. W tradycyjnej ekstrakcji ciecz – ciecz, fazę wodną zawierającą sól metalu miesza się fazą organiczną, która zawiera najczęściej palne i lotne rozpuszczalniki takie jak: toluen, nafta lub eter dietylowy. Ciecze jonowe są znacznie bardziej bezpieczne i przyjazne dla środowiska.

Neodym i samar są obecnie trudnodostępne. Większość dostaw tych pierwiastków pochodzi dziś z Chin, co uzależnia i ogranicza inne państwa, które chcą rozwijać nowe technologie. Odzyskiwanie pierwiastków ziem rzadkich z magnesów, stanowi niewielki procent w uzupełnianiu niedoborów surowców w przemyśle elektronicznym. Nadal duże znaczenie ma ich wydobycie. Jednak według Binnemansa połączenie górnictwa wydobywczego neodymu i samaru oraz ich odzyskiwania drogą recyklingu, może doprowadzić do uniezależnienia świata zachodniego od dostaw z Chin.

Prace nad obróbką metali z wykorzystaniem cieczy jonowych ciągle trwają i są ulepszane. Ekstrakcja przy pomocy cieczy jonowych umożliwia ciągłe zwiększanie wydajności tego procesu.

(pj)