Nuevos procesos de recuperación para aleaciones de magnesio y tierras raras de bajo coste y alto rendimiento
Las normativas son cada vez más estrictas en cuanto a eficiencia energética y la complejidad de los diseños de estructuras aeroespaciales y de la automoción no deja de crecer. Así, resulta complicado cumplir con las expectativas de componentes que alcancen mayor rendimiento. El elemento más ligero de todos los metálicos es el magnesio, su producción precisa menos energía y sus diseños pueden ser enormemente sofisticados sin perjuicio para su resistencia. Puede además fundirse para crear distintas partes mecánicas y utilizarse en casi cualquier estructura que tenga que ser más ligera y resistente. No obstante, su baja resistencia a la corrosión y fluencia, así como su temperatura de servicio, perjudican su comercialización. REMAGHIC, proyecto financiado por la Unión Europea, se propuso reciclar magnesio metálico extraído de residuos industriales y combinarlo con tierras raras secundarias para generar aleaciones con características superiores en comparación con el magnesio. «Nuestro lema, "aleaciones de tierras raras de alto rendimiento al coste del magnesio", refleja lo que supone nuestra misión», indica la coordinadora del proyecto Blanca Araujo. El equipo probó distintas mezclas de magnesio y TRS adecuadas para aplicaciones de ingeniería que pueden reciclarse de una manera ecológica a fin de reducir su precio. En favor de una cultura del reciclaje El esfuerzo combinado de los equipos del proyecto dio lugar a un proceso de reciclado circular para la producción de aleaciones de magnesio. Estas capacidades son fundamentales para aumentar el desarrollo sostenible de la economía europea y reducir su dependencia de las materias primas. De este modo, se crea un modelo económico circular de reutilización y reciclaje que evita desprenderse de materiales que, de otra forma, serían considerados residuos. Los miembros del proyecto desarrollaron distintas técnicas para recuperar tanto tierras raras como magnesio, extrayéndolos de residuos industriales y montones de escoria y chatarra respectivamente. En concreto, estudiaron varios procesos como procesamiento mecánico, hidrometalurgia, solvometalurgia y pirometalurgia para extraer y separar TRS de fósforo de bombillas, tubos de rayos catódicos y pilas de níquel e hidruro metálico. «La vía de recuperación elegida alcanzó un nivel cinco de preparación tecnológica. Logramos recuperar porcentajes muy altos de óxido de itrio de bombillas, así como de óxidos de lantano y cerio de pilas», indica Araujo. El equipo también demostró técnicas de bajo coste mejoradas para reciclar magnesio que además necesitan muy poca energía. «El reciclado de magnesio puede ser más peligroso que su fundición debido a su elevada inflamabilidad. Mostramos que las fundiciones de magnesio son capaces de reciclar sus propios residuos en lugar de refundirlos en el crisol, lo cual acaba por generar más impurezas», añade Araujo. Otro logro del proyecto fue la fabricación y validación de una instalación industrial destinada específicamente al reciclaje de aleaciones de magnesio. Esta instalación produce lingotes de 240 kilogramos a la hora a máximo rendimiento y puede instalarse en cualquier fundición de magnesio. Aplicaciones prácticas En REMAGHIC se diseñó un prototipo de maletero para mostrar la utilidad de las aleaciones de magnesio en la industria de la automoción. Además, se rediseñó una conexión pivote para aplicaciones aeronáuticas a fin de demostrar que la combinación de magnesio reciclado y tierras raras primarias es más barata y ligera que el titanio. Otro ámbito en el que el magnesio y sus aleaciones pueden ser enormemente útiles es la biomedicina. El material podría emplearse en implantes médicos. En comparación con el titanio, de uso común, es más parecido a la resistencia que ofrecen los huesos y además es biodegradable. «Si tuviera un tornillo de magnesio en la muñeca, no necesitaría una segunda cirugía para extirparlo», concluye Araujo».
Palabras clave
REMAGHIC, magnesio, aleación, reciclaje, tierras raras, automoción, aeroespacial, biomédico, implante médico