Titolo della tesi: Valorization of phosphogypsum, optimation of hydrometallurgical recovery of Rare Earth Elements and Techno-Economic Analysis of a Full-Scale plant
Il fosfogesso, sottoprodotto ampiamente stoccato della produzione di acido fosforico, rappresenta sia una sfida ambientale che una potenziale fonte di elementi di terre rare (REE). Questo studio valuta un processo idrometallurgico integrato per il recupero di REE attraverso lisciviazione con acido solforico e adsorbimento su resina. La cinetica di lisciviazione ha mostrato una dissoluzione iniziale rapida dei REE seguita da un'estrazione più lenta, con i REE leggeri che dimostrano un recupero maggiore rispetto ai REE pesanti. Mentre il resin-in-leach si è rivelato inefficace a causa della possibile ostruzione dei pori della resina da parte delle impurità, l'adsorbimento post-lisciviazione ha raggiunto un efficiente recupero dei REE (caricamento del 95% in due ore) in condizioni ottimizzate.
Una valutazione tecnico-economica basata su questo processo validato ne conferma la fattibilità commerciale. Per un impianto su scala industriale che richiede un investimento di capitale di 284,30 milioni di euro, la produzione annuale di 143.508 kg di ossidi misti di REE e 2,19 miliardi di kg di solfato di calcio ripulito e commercializzabile è proiettata generare un utile netto di 53,88 milioni di euro, un ritorno sull'investimento del 19% e un periodo di ammortamento di 5,3 anni. Lo studio dimostra conclusivamente la fattibilità tecnica ed economica della trasformazione del fosfogesso da scarto problematico a fonte di materie prime critiche e prodotto industriale pulito, abilitando un autentico modello di economia circolare.