About

Several rare earth elements (REEs) are fundamental constituents of a great variety of electrical and electronic equipment used by the overwhelming majority of our society, such as cell phones, monitors, computers, batteries, loudspeakers, lasers, among many others. Due to their strategic importance and because main deposits and world market of REEs is clearly dominated by China, they are considered critical materials, essential for the development of industry and countries. The recovery and recycling of waste electrical and electronic equipment (WEEE) is a possible road to increase and diversify the sources to obtaining REEs. The extraction and separation of REEs from this urban waste will thus allow recovering valuable chemical elements. It is therefore imperative to develop and implement technologies able to recover REEs from this type of waste efficiently and at low cost. The RecValTR project aims to respond to this challenge, through the development of technology and engineering for this process, therefore contributing for the transition to a circular economy.

Vários elementos de terras raras (TRs) são constituintes fundamentais de muitos equipamentos eléctricos e electrónicos utilizados pela esmagadora maioria da nossa sociedade, como sejam os telemóveis, monitores, computadores, baterias, altifalantes, lasers, entre muito outros. Pela sua importância estratégica e porque os depósitos e mercado mundial de TRs é claramente dominado pela China, são considerados materiais críticos, essenciais para o desenvolvimento da indústria e dos paises. A recuperação e reciclagem de resíduos de equipamentos eléctricos e electrónicos (REEEs) constitui uma das vias possíveis para incrementar e diversificar as fontes de obtenção de TRs. A extracção e separação de TRs a partir destes resíduos urbanos permitirá desta forma reduzir e reciclar resíduos e recuperar elementos químicos valiosos. Importa por isso desenvolver e implementar tecnologias que pemitam a recuperação de TRs a partir deste tipo de resíduos de forma eficiente e pouco dispendiosa. O projecto RecValTR pretende responder a este desafio, através do desenvolvimento de tecnologia e engenharia para este processo, contribuindo desta forma também para a transição para uma economia circular.

Consortium

Instituto Superior Técnico (IST) is the largest and most reputed school of Engineering, Science and Technology in Portugal. Since its creation in 1911, IST’s mission is to contribute to the development of society by providing top quality higher education, at graduate and postgraduate levels, as well as developing Research, Development and Innovation (RD&I) activities to allow it to provide teaching in line with the highest international standards.

IST is involved with some of the most prestigious RD&I and technology transfer institutions in Portugal, with remarkable impact internationally in many scientific and technological domains. Internationalization has been defined as a key strategic goal over the past few years with increasing number of international students and staff as well as an increasing participation in international academic networks and establishment of several double degree programs in both MSc and PhD levels. This way, IST contributes to the development of the students’ educational level, offering them several opportunities to participate in international research networks, approaching scientific cooperation and multicultural experience, and motivating innovation and entrepreneurship.

O Instituto Superior Técnico (IST) é a maior e mais conceituada escola de Engenharia, Ciência e Tecnologia de Portugal. Desde a sua criação em 1911, a missão do IST é contribuir para o desenvolvimento da sociedade, oferecendo ensino superior de alta qualidade, nos níveis de graduação e pós-graduação, bem como desenvolvendo atividades de Investigação, Desenvolvimento e Inovação (ID&I) para permitir o ensino em linha com os mais altos padrões internacionais.

O IST está envolvido com algumas das mais prestigiadas instituições de ID&I e transferência de tecnologia em Portugal, com notável impacto internacional em muitos domínios científicos e tecnológicos. A internacionalização foi definida como uma meta estratégica chave nos últimos anos, com um número crescente de estudantes, investigadores e docentes internacionais, bem como uma participação crescente em redes académicas internacionais e o estabelecimento de vários programas de duplo diploma nos níveis de mestrado e doutoramento. Dessa forma, o IST contribui para o desenvolvimento do nível educacional dos estudantes, oferecendo-lhes várias oportunidades para participar de redes internacionais de investigação, abordando cooperação científica e experiência multicultural e motivando a inovação e o empreendedorismo.

Interecycling, S.A. was founded in 2000, in the Zona Industrial do Lajedo, in the municipality of Tondela, district of Viseu. Interecycling is prepared to recycle 5 of the 6 categories of WEEE’s, in accordance with Decree-Law no. 152-D / 2017.

Interecycling operates with high standards of quality, service and innovation, contributing to a better environment and a sustainable development, through the correct recycling of WEEE’s and resulting fractions. We have only one commitment: to guarantee to the Environment and to consumers that the best is truly being done, by the best available practices with total protection of the environment and generating resources and national wealth.

Interecycling presents itself as an integrated solution of services (Intpolymers and Intglass), logistics (Intlogistic), products (Intproducts) and consulting (Intconsulting), to achieve its mission. It is a Reception Center, Dismantling Center and WEEE’s Recycling Center, in the various divisions of the company and with the recycling lines it has. Using the best technology and in line with the best world practices, it is prepared to treat this type of waste in strict respect for the Environment, neutralizing its hazardous components and returning the various materials that compose them to the environment.

A Interecycling, S.A. fundada em 2000, na Zona Industrial do Lajedo, no concelho de Tondela, distrito de Viseu. A Interecycling está preparada para reciclar 5 das 6 categorias de REEE’S, de acordo com o Decreto-Lei n.º 152-D/2017.

A Interecycling atua com elevados padrões de qualidade, serviço e inovação contribuindo para um melhor ambiente e um desenvolvimento sustentado, através da correta reciclagem de REEE’S e fracções daí resultantes. Temos um só compromisso: garantir ao Ambiente e aos consumidores que o melhor está verdadeiramente a ser feito, pelas melhores práticas disponíveis com total protecção do meio ambiente e gerando recursos e riqueza nacional.

A Interecycling apresenta-se como uma solução integrada de serviços (Intpolymers e Intglass), logística (Intlogistic), produtos (Intproducts) e consultoria (Intconsulting), para atingir a sua missão. É um Centro de Recepção, Centro de Desmonte e Centro de Reciclagem de REEE’S, nas diversas divisões da empresa e com as linhas de reciclagem de que dispõe. Usando a melhor tecnologia e em linha com as melhores práticas mundiais, está preparada para tratar este tipo de resíduos em rigoroso respeito pelo Ambiente, neutralizando os seus componentes perigosos e devolvendo ao meio ambiente os diversos materiais que os compõem.

Objective

The project aims to develop chemical processes able to recover rare earth elements from permanent magnets, CRT phosphors and NiMH batteries, more specifically, neodymium (Nd), europium (Eu), terbium (Tb), dysprosium (Dy) and yttrium (Y). The generated knowledge will be integrated and used for the design and installation of a pilot unit for the extraction of REEs from WEEE.

O projecto pretende desenvolver processos químicos que permitam a recuperação de TRs a partir de ímanes permanentes, phosphors de CRT e pilhas NiMH, mais especificamente de neodímio (Nd), európio (Eu), térbio (Tb), disprósio (Dy) e ítrio (Y). O conhecimento gerado será utilizado para o desenho e instalação de uma unidade piloto para a extração de TRs a partir de REEEs.

Tasks

1. Definition of dismantling methodologies for the various target wastes.
1. Definição de metodologias de desmantelamento dos vários resíduos alvo.

2. Dismantling and identification of REE rich components from WEEE circulating at Interecycling.
2. Desmantelamento e identificação de componentes ricos em TRs em REEEs em circulação na Interecycling.

3. Definition of methodologies for the analysis of REEs (XRF, ICP) and their operation in the different stages of waste processing, including pre-treatment and post-extraction, to determine average content of REEs.
3. Definição de metodologias de análise de TRs (XRF, ICP) e sua operacionalização nas diferentes fases do processamento dos resíduos, incluindo pré-tratamento e pós-extração, para determinação de teores médios de TRs.

4. Definition of methodologies for the extraction of REEs, conventional or based on ionic liquids, from the different WEEE and determination of extraction yields.
4. Definição de metodologias de extração de TRs, convencionais ou baseadas em líquidos iónicos, a partir dos diferentes REEEs e análise de rendimentos.

5. Selection of the most promising residues for recovery of REEs.
5. Seleção dos resíduos mais promissores para recuperação de TRs.

6. Project of the pilot unit.
6. Projecto de unidade piloto.

7. Construction of pilot unit.
7. Construção de unidade piloto.

8. Pilot unit starting-up tests and pre-batch production.
8. Realização de ensaios de arranque e produção de pré-lotes.

Contacts

José Sardinha (project coordinator at IST)

jose.sardinha@tecnico.ulisboa.pt