Zeldzame aardelementen

Alleen van heel dichtbij is te zien wat voor gruis prof.dr.ir. YongXiang Yang (3mE) in een plastic flesje heen en weer schudt. Wie goed kijkt, ziet fragmentjes koperdraad, korreltjes groen moederbord en stukjes transistor. Tussen de deeltjes verpulverde computer zit ook wat neodymium, weet de recycle-expert.

Aan Yang de taak om dit zilverkleurige zeldzame aardelement eruit te halen. Het zit verwerkt in de magneet van de harddiskdrive. Ook de magneten in windmolens en elektrische auto’s bevatten dit element.
Behalve het computerpoeder heeft Yang honderden magneten van harde schijven in zijn lab liggen. Hij krijgt al het materiaal opgestuurd van een Spaans recyclebedrijf waar hij mee samenwerkt.
Alhoewel neodymium schaars spul is, wordt dit materiaal uit pc’s nog helemaal niet gerecycled. Er bestaat nog geen industriële methode voor. Yang heeft hij wel enkele ideeën hoe het zou kunnen. In 2013 kreeg hij twee subsidies van de EU om hier onderzoek naar te doen, samen met enkele Europese partners. Het team, waar ook vier Delftse promovendi deel van uitmaken, onderzoekt twee methoden. In beide gevallen moeten de magneten eerst gedemag
netiseerd en in een poeder omgezet worden. Dat kan door de harddisks te verhitten tot 450 à 500 graden Celsius.
“Het poeder dat dan ontstaat, kun je uit de kastjes krijgen door ze hard te schudden in een soort draaitrommel”, zegt Yang. “We kunnen het magneetpoeder ook verkrijgen door de magneten bloot te stellen aan hoge concentraties waterstof”, vervolgt de hoogleraar. “Het neodymium vormt dan een poederige metaalhydride en zet enorm uit.”
Vervolgens wordt het poeder, dat behalve neodymium ook ijzer en de zwarte metalloïde boor bevat, door middel van een elektrolysereactie en een hele reeks behandelingen met oplosmiddelen gezuiverd. “De technieken lijken veelbelovend. Maar hoe efficiënt deze scheidingsprocessen op industriële schaal zijn, weten we nog niet. Het onderzoek loopt tot 2016.”
De onderzoekers testen tegelijkertijd vergelijkbare methoden om zeldzame aardmetalen te winnen uit afval (tailings) van een ijzermijn uit Zweden.

 

 

Blijf op de hoogte van het onderzoek

Ontvang de Delft Integraal nieuwsbrief 4 keer per jaar