Recyclage van zeldzame aarden uit TL- en spaarlampen

Chemici van de KU Leuven ontwikkelden een nieuw methode – met behulp van een ionische vloeistof – om uit ingezamelde TL- en spaarlampen de metalen europium en yttrium te recycleren. De metalen zijn meteen bruikbaar in nieuwe lampen. De ionische vloeistof heeft heel wat voordelen tegenover de klassieke oplosmiddelen: ze lost enkel de metalen op en is zelf herbruikbaar.

Voor heel wat moderne elektronica en schone technologieën wordt gebruik gemaakt van zeldzame aarden, een groep metalen. In tegenstelling tot wat de naam doet vermoeden, zijn die elementen niet echt zeldzaam. Ze zijn wel moeilijk te ontginnen en te zuiveren. Omdat de meeste mijnen zich in China bevinden, is de bevoorrading bovendien onderhevig aan geopolitieke spanningen. Er bestaat wereldwijd dan ook interesse om zeldzame aarden te recycleren uit afvalstromen in plaats van ze te ontginnen.

Twee zeldzame aarden, europium en yttrium, worden gebruikt in rode lampfosfor. Dat is een vaste stof die ultraviolet licht omzet naar rood licht. Het wordt bijvoorbeeld al meer dan veertig jaar gebruikt in kleurenschermen voor tv-apparaten en in de buizen van fluorescentielampen. “Omdat het zeer moeilijk te vervangen is door verbindingen zonder zeldzame aarden, loont het de moeite om te kijken of de rode fosfor uit die lampen kan worden gerecupereerd. Afgedankte TL- en spaarlampen worden al verplicht ingezameld, maar tot nu toe was de recyclage er vooral op gericht om het giftige kwik uit de afval te halen. Omdat het recupereren van europium en yttrium met de klassieke solventen technisch complex was, werd het poeder dat de twee zeldzame aarden bevat, meestal niet hergebruikt”, vertelt professor Koen Binnemans.

Voor dat laatste probleem ontwikkelden de Leuvense chemici een alternatief, legt David Dupont uit. “In plaats van een zuur gebruiken wij een ionische vloeistof als solvent: dat is een organisch oplosmiddel dat volledig bestaat uit ionen of elektrisch geladen deeltjes. Het verdampt niet, is niet brandbaar en het werkt heel selectief: we kunnen het zo maken dat het enkel de rode lampfosfor oplost. Het europium en yttrium dat ermee gerecupereerd wordt, kan onmiddellijk opnieuw gebruikt worden. Bovendien is de ionische vloeistof zelf herbruikbaar.” Met deze nieuwe methode vergt de recyclage dus minder chemicaliën en energie, voegt professor Binnemans toe: “Het is dus zowel technisch als ecologisch een interessant alternatief voor de klassieke oplosmiddelen.”

Contactpersoon

Drs. David Dupont, Departement Chemie, telefoon: 016 32 79 09, e-mail: david.dupont@chem.kuleuven.be
Professor Koen Binnemans, Departement Chemie, telefoon: 016 32 74 46, e-mail: koen.binnemans@chem.kuleuven.be

Bron: Nieuwsdienst KU Leuven