Рециклирането на NdFeB магнити с електролиза на разтопена сол превръща отпадъчния магнитен скрап обратно в редкоземни доставки

Рециклирането на NdFeB магнити с електролиза на разтопена сол превръща отпадъчния магнитен скрап обратно в редкоземни доставки

Повечетонеодимови магнитиднес все още започват живота си в мина. Изследователски екип съобщи в Nature Communications този месец, че може да не се наложи. Техният процес взема натрошен неодимов (NdFeB) скрап и излезли от употреба магнити и възстановява съдържанието на редки земни елементи директно като метал, рециклирайки неодимови магнити с електролиза на разтопена сол и консумативен магнезиев катод.

Предизвикателства при рециклирането на конвенционален NdFeB магнит

Обичайната практика е първо да се разрушат магнитите: водородното разрушаване разгражда синтерованото тяло на прах, след това киселините разтварят праха и редкоземните елементи се утаяват като оксиди. След това тези оксиди трябва да бъдат повторно редуцирани в метал, преди да могат да бъдат направени нови магнити. Две пълни стъпки на преобразуване, тежка консумация на киселина и отпадъчен поток от солена вода затрудняват икономиката, особено когато цените на неодима и празеодима са на ниски нива.

Как електролизата на разтопена сол възстановява редкоземни метали

Новият процес пропуска оксидния етап. В баня с разтопена хлоридна сол токът преминава между електродите и магнезиевият катод улавя Nd и Pr като сплав. Тъй като магнезият се изразходва по време на работа, той действа както като редуциращ агент, така и като електроден материал. Авторите съобщават за високо възстановяване на магнитните редкоземни елементи, докато желязото и борът остават в остатъка, който може да бъде филтриран.

Какво означава това за купувачите на магнити

Какво означава рециклирането на NdFeB магнит за доставките на редкоземни елементи

За фабрика за магнити стойността на такъв маршрут не е драматична при добра година. Има значение в тесен. Когато контролът върху износа или смущенията в доставките намалят доставките на NdPr оксид, работещият канал за рециклиране действа като буфер: генераторите на вятърни турбини, тяговите машини за асансьори, компресорите на климатиците и електродвигателите се оттеглят по предвидими графици и всеки тон бракувани магнити носи приблизително една трета от теглото си в редкоземни елементи.

Контрол на качеството и бъдещи перспективи за рециклирани NdFeB магнити

Едно предупреждение си струва да се повтори на екипите за закупуване. Рециклираната суровина варира между партидите, така че магнитите, пресовани от възстановен материал, се нуждаят от същия контрол на подравняването на зърната, същото тестване и същата проверка на солен спрей като магнитите, направени от чиста сплав. Разумният подход през следващите години е смесена верига за доставки: първичен метал за висококачествени и високотемпературни класове като SH, UH и EH, с рециклирани суровини, смесени в стандартни серии N и M, където маржовете на свойствата са по-широки.

Ще продължим да наблюдаваме колко бързо този път на електролиза се мащабира отвъд лабораторията. Ако енергийните разходи за килограм възстановен NdPr достигнат там, където авторите очакват, потребителите на магнити в Европа и Северна Америка ще имат опция за вътрешно снабдяване, която не зависи от отварянето на една нова мина.