Η ανακύκλωση μαγνητών NdFeB με ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος μετατρέπει τα απορρίμματα μαγνητών σε προμήθεια σπάνιων γαιών

Η ανακύκλωση μαγνητών NdFeB με ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος μετατρέπει τα απορρίμματα μαγνητών σε προμήθεια σπάνιων γαιών

Πλέονμαγνήτες νεοδυμίουΣήμερα εξακολουθούν να ξεκινούν τη ζωή τους σε ένα ορυχείο. Μια ερευνητική ομάδα ανέφερε στο Nature Communications αυτόν τον μήνα ότι μπορεί να μην χρειαστεί. Η διαδικασία τους παίρνει θρυμματισμένα σκραπ νεοδυμίου (NdFeB) και μαγνήτες στο τέλος του κύκλου ζωής τους και ανακτά την περιεκτικότητα σε σπάνιες γαίες απευθείας ως μέταλλο, ανακυκλώνοντας μαγνήτες νεοδυμίου με ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος και αναλώσιμη κάθοδο μαγνησίου.

Προκλήσεις της συμβατικής ανακύκλωσης μαγνητών NdFeB

Η συνήθης πρακτική είναι να κατεδαφιστούν πρώτα οι μαγνήτες: η απορρόφηση του υδρογόνου σπάει το πυροσυσσωματωμένο σώμα σε σκόνη, μετά τα οξέα διαλύουν τη σκόνη και οι σπάνιες γαίες καθιζάνουν ως οξείδια. Στη συνέχεια, αυτά τα οξείδια πρέπει να αναχθούν σε μέταλλο πριν μπορέσουν να κατασκευαστούν νέοι μαγνήτες. Δύο πλήρη στάδια μετατροπής, η κατανάλωση βαρέος οξέος και η ροή αποβλήτων αλμυρού νερού κάνουν τα οικονομικά δύσκολα, ειδικά όταν οι τιμές του νεοδυμίου και του πρασεοδυμίου βρίσκονται σε χαμηλά επίπεδα.

Πώς η ηλεκτρόλυση του λιωμένου άλατος ανακτά τα μέταλλα σπανίων γαιών

Η νέα διαδικασία παρακάμπτει το στάδιο του οξειδίου. Σε ένα λουτρό τετηγμένου χλωριούχου άλατος, το ρεύμα διέρχεται μεταξύ των ηλεκτροδίων και η κάθοδος μαγνησίου συλλαμβάνει το Nd και το Pr ως κράμα. Επειδή το μαγνήσιο καταναλώνεται κατά τη διάρκεια του τρεξίματος, λειτουργεί τόσο ως αναγωγικός παράγοντας όσο και ως υλικό ηλεκτροδίου. Οι συγγραφείς αναφέρουν υψηλή ανάκτηση των μαγνητικών σπάνιων γαιών, ενώ ο σίδηρος και το βόριο παραμένουν πίσω στο υπόλειμμα, το οποίο μπορεί να φιλτραριστεί.

Τι σημαίνει αυτό για τους αγοραστές μαγνητών

Τι σημαίνει η ανακύκλωση μαγνητών NdFeB για την προμήθεια σπάνιων γαιών

Για ένα εργοστάσιο μαγνητών, η αξία μιας τέτοιας διαδρομής δεν είναι δραματική σε μια καλή χρονιά. Έχει σημασία σε ένα σφιχτό. Όταν οι έλεγχοι των εξαγωγών ή οι διακοπές αποστολής συμπιέζουν την παροχή οξειδίου NdPr, ένα λειτουργικό κανάλι ανακύκλωσης λειτουργεί ως ρυθμιστής: οι γεννήτριες ανεμογεννητριών, οι μηχανές έλξης ανελκυστήρα, οι συμπιεστές κλιματιστικών και οι κινητήρες EV αποσύρονται σε προβλέψιμα χρονοδιαγράμματα και κάθε τόνος μαγνητών έχει περίπου το ένα τρίτο του βάρους του.

Ποιοτικός έλεγχος και μελλοντικές προοπτικές για ανακυκλωμένους μαγνήτες NdFeB

Αξίζει να επαναλάβετε μια προσοχή στις ομάδες αγορών. Η ανακυκλωμένη πρώτη ύλη ποικίλλει μεταξύ των παρτίδων, επομένως οι μαγνήτες που συμπιέζονται από το ανακτημένο υλικό χρειάζονται τον ίδιο έλεγχο ευθυγράμμισης κόκκων, τις ίδιες δοκιμές και την ίδια επαλήθευση ψεκασμού αλατιού με τους μαγνήτες από παρθένο κράμα. Η λογική προσέγγιση τα επόμενα χρόνια είναι μια μικτή αλυσίδα εφοδιασμού: πρωτογενές μέταλλο για υψηλής ποιότητας και υψηλής θερμοκρασίας ποιότητες όπως SH, UH και EH, με ανακυκλωμένη είσοδο αναμεμειγμένη σε τυπικές σειρές N και M όπου τα περιθώρια ιδιοτήτων είναι μεγαλύτερα.

Θα συνεχίσουμε να παρακολουθούμε πόσο γρήγορα κλιμακώνεται αυτή η διαδρομή ηλεκτρόλυσης πέρα ​​από το εργαστήριο. Εάν το ενεργειακό κόστος ανά κιλό ανακτημένου NdPr φτάσει εκεί που αναμένουν οι συγγραφείς, οι χρήστες μαγνητών στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική θα έχουν μια επιλογή εγχώριου εφοδιασμού που δεν εξαρτάται από το άνοιγμα ενός νέου ορυχείου.