Metales de tierras raras
La importancia de las tierras raras
Los metales de las tierras raras son un grupo de 17 elementos químicos de la tabla periódica de elementos que se utilizan en muchas tecnologías innovadoras. Juegan un papel muy importante en la fabricación de aparatos de TV, cargadores, ruedas de viento, discos duros o catalizadores. Para OSRAM los óxidos de estas tierras raras son una parte importante en la producción de lámparas fluorescentes.
Óxidos importantes de tierras raras para la industria de iluminación
Los óxidos de las tierras raras Cerio, Europio, Lantano, Terbio e Itrio constan como los más importantes para la industria de iluminación porque se utilizan en la fabricación del fósforo en las lámparas fluorescentes. El fósforo es el polvo blanco que está dentro de la lámpara y que posibilita transformar luz ultravioleta en luz visible. Los óxidos de las tierras raras detallados anteriormente se encargan de crear luz roja, verde y azul. Como muestra la siguiente imagen la combinación de estos tres colores produce una luz blanca natural.
Ce - Cerio Eu - Europio La - Lantano Tb - Terbio Y - Itrio
Aumento de la demanda y de los precios
Los metales de las tierras raras se presentan muy pocas veces en forma concentrada. Se encuentran solo en pequeñas cantidades de materiales almacenados o como aditivos de otros minerales como el mena o fluorita.
La demanda actual de óxidos de tierras raras está en unas 130.000 toneladas al año, siendo China con un 97% el proveedor principal. La demanda es enorme y seguirá aumentando en los próximos años. Los analistas calculan que la demanda sobrepasará la oferta mundial.
Esta situación ha causado que la economía mundial dependa del comportamiento de recortes y exportación de China. La República Popular ha realizado muchos recortes en los últimos años. Se introdujeron nuevas regulaciones, se cerraron muchas minas ilegales y ha reducido constantemente las cuotas de exportación. Por este motivo ha aumentado de forma drástica el precio de los óxidos de tierras raras en el mercado nacional chino y en el mercado mundial. Este significante aumento de precios ha tenido un gran impacto en los costes de producción de las lámparas fluorescentes. En algunos productos de OSRAM los óxidos de tierras raras son los responsables de más de la mitad de los costes de producción. Para poder continuar como empresa sostenible, OSRAM tiene que pasar este aumento de precios a sus clientes.
Las consecuencias de estos desarrollos son un mayor enfoque en el reciclaje de tierras raras y sus compuestos químicos.
Reciclaje de tierras raras
El reciclaje de tierras raras y sus uniones químicas es desde hace mucho tiempo un tema importante para OSRAM – la primera investigación se realizó en el año 1985. En el año 2004 se reforzó este tema investigando un proceso para la recuperación de tierras raras de las lámparas fluorescentes que fuese también viable a nivel industrial. Dos años más tarde se registró la patente.
El proceso patentado en 2007 incluye un total de seis pasos:
- Separación mecánica de los componentes gruesos
- Separación de halofosfatos
- Extracción del fósforo de tierras raras del ácido soluble (en especial Itrio y Óxido de Europio)
- Extracción de fosfatos de ácidos poco solubles (p.ej. fosfatos-TR)
- Desglose del resto de componentes que contienen tierras raras (p.ej. aluminatos).
- Tratamiento final
Para poder industrializar este proceso se construyó en los últimos años un laboratorio que posibilita ajustar otros parámetros del proceso. A continuación se realizó un estudio de viabilidad que posiblitó realizar una ingeniería básica. para un proceso industrial.
