Un producto de separación realizado utilizando un método desarrollado en el laboratorio del Dr. Miloslav Polášek. Él y su equipo procesaron un imán de un automóvil eléctrico y obtuvieron un 99.7% de neodimio puro. Crédito: Tomáš Belloň/IOCB Praga
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Miloslav Polášek en IOCB Praga ha desarrollado un nuevo método para separar los elementos de tierras raras, o los lantánidos, que se utilizan ampliamente en las industrias electrónicas, médicas, automotrices y de defensa. El método único permite que los metales como el neodimio o el disprosio se purifiquen a partir de imanes de neodimio usados.
El proceso ecológico precipita las tierras raras del agua sin solventes orgánicos o sustancias tóxicas. Los resultados fueron publicado en el Journal of the American Chemical Society.
La demanda global de tierras raras se impulsa principalmente por su uso en imanes de neodimio extremadamente fuertes, lo que permite una conversión eficiente de movimiento en energía eléctrica y viceversa. Son esenciales para los fabricantes de automóviles eléctricos, plantas de energía eólica, teléfonos móviles, computadoras y centros de datos.
Un método de reciclaje de tierras raras desarrolladas en IOCB Praga puede fortalecer nuestra independencia material. Crédito: Instituto de Química Orgánica y Bioquímica del CAS
A medida que estas industrias se desarrollan, la demanda de tierras raras continuará creciendo. Sin embargo, el proceso de minería y purificación de estos elementos es altamente intensivo de energía y produce grandes cantidades de desechos tóxicos y radiactivos.
El mercado de la tierra rara está dominada por China, lo que le da influencia sobre Europa y América del Norte. Por lo tanto, es estratégicamente ventajoso centrarse en la llamada minería urbana, es decir, el reciclaje, la renovación y la reutilización de materiales de equipos descartados, como vehículos eléctricos, como una fuente nacional significativa de tierras raras.
“En el futuro, no podremos cubrir el creciente consumo de tierras raras con la minería primaria. Sabemos que a más tardar diez años, será necesario administrar estos materiales con más cuidado. Para lograr esto, el desarrollo de nuevas tecnologías debe comenzar ahora”, explica Polášek, jefe del grupo de coordinación química.
“Nuestro método resuelve los problemas fundamentales del reciclaje de imanes de neodimio. Podemos separar los elementos correctos para que se puedan producir nuevos imanes. Nuestro proceso es amigable con el medio ambiente, y creemos que funcionará a escala industrial. Afortunadamente, a diferencia de los plásticos, los elementos químicos no pierden sus propiedades a través del procesamiento repetido, por lo que su reciclaje es sostenible y puede compensar para la minería tradicional tradicional”.
El tema, en el que el grupo de Polášek ha estado trabajando durante mucho tiempo, es parte de la tesis doctoral de Kelsea G. Jones.
“Hemos desarrollado un nuevo tipo de quelante, que es una molécula que se une a los iones metálicos. Este quelante precipita específicamente el neodimio de los imanes disueltos, mientras que el disprosio permanece en solución, y los elementos se separan fácilmente entre sí. El método también es adaptable para las otras tierras raras que se encuentran en los imanes de neodmio”, dice Jones.
“La separación se realiza en agua y no genera desechos peligrosos. Logramos los mismos resultados o mejores que los métodos industriales actuales que dependen de solventes orgánicos y reactivos tóxicos”.
La nueva tecnología es patentada y responde a un problema global fundamental en el momento adecuado.
El Dr. Miloslav Polášek, jefe del Grupo de Investigación de Química de Coordinación en IOCB Praga, y Kelsea Grace Jones, estudiante de doctorado en el grupo del Dr. Miloslav Polášek. Crédito: Tomáš Belloň/IOCB Prague Kelsea Grace Jones, estudiante de doctorado en el grupo de investigación del Dr. Miloslav Polášek. Crédito: Tomáš Belloň/IOCB Praga
“Estamos esperando impacientemente los resultados de un estudio de viabilidad, que nos ayudará a dirigir esta investigación del laboratorio a la práctica. Creo que en cooperación con los inversores y socios comerciales que estamos abordando, esta nueva tecnología de IOCB Praga tiene el potencial de influir en una amplia gama de sectores industriales”, dice Milan Prášil, director de la compañía de la compañía de transferencia de la Tecnología del IOCB.
Esta investigación también ha producido otro hallazgo importante: a saber, que el elemento Holmium se usa en imanes de neodimio de automóviles eléctricos más nuevos. Los científicos del equipo de Polášek descubrieron esto analizando muestras de los motores eléctricos de los automóviles europeos y chinos.
Sin embargo, las publicaciones profesionales aún no han mencionado este hecho, y la mayoría de los proyectos de reciclaje no lo tienen en cuenta al procesar los desechos de los automóviles eléctricos. Estos hallazgos sin duda influirán en otros proyectos de desarrollo y reciclaje, incluso más allá de la industria automotriz.
Más información: Kelsea G. Jones et al, quelantes macrocíclicos para separaciones de lantánidos acuosos a través de la precipitación: hacia el reciclaje sostenible de las tierras raras de los imanes NDFEB, Journal of the American Chemical Society (2025). Dos: 10.1021/jacs.5c04150
Proporcionado por el Instituto de Química Orgánica y Bioquímica del CAS
Cita: el método único de reciclaje de la tierra rara podría fortalecer la independencia de la materia prima de Europa y América (2025, 1 de julio) Recuperado el 1 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-unique-method-rare-earth-recycling.html
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