Переработка магнитов NdFeB с помощью электролиза расплавленной соли превращает отходы магнитных отходов обратно в редкоземельные элементы

Переработка магнитов NdFeB с помощью электролиза расплавленной соли превращает отходы магнитных отходов обратно в редкоземельные элементы

Большинствонеодимовые магнитысегодня все еще начинают свою жизнь в шахте. В этом месяце исследовательская группа сообщила в журнале Nature Communications, что, возможно, им и не придется этого делать. В их процессе используется измельченный неодимовый лом (NdFeB) и отработанные магниты, а содержание редкоземельных элементов восстанавливается непосредственно в виде металла, перерабатывая неодимовые магниты с помощью электролиза расплавленной соли и расходуемого магниевого катода.

Проблемы традиционной переработки магнитов NdFeB

Обычной практикой является сначала разрушение магнитов: водородная декрепитация разбивает спеченное тело в порошок, затем кислоты растворяют порошок, и редкоземельные элементы осаждаются в виде оксидов. Затем эти оксиды необходимо повторно восстановить в металл, прежде чем можно будет изготовить новые магниты. Две стадии полной конверсии, потребление тяжелой кислоты и сброс соленой воды усложняют экономику, особенно когда цены на неодим и празеодим находятся на низком уровне.

Как электролиз расплавленной соли восстанавливает редкоземельные металлы

Новый процесс пропускает стадию оксида. В ванне с расплавленной хлоридной солью ток проходит между электродами, и магниевый катод захватывает Nd и Pr в виде сплава. Поскольку магний расходуется во время работы, он действует как восстановитель и материал электрода. Авторы сообщают о высокой степени извлечения магнитных редкоземельных элементов, в то время как железо и бор остаются в остатке, который можно отфильтровать.

Что это значит для покупателей магнитов

Что означает переработка магнитов NdFeB для поставок редкоземельных металлов

Для завода по производству магнитов ценность такого маршрута в хороший год невелика. Это важно в тайге. Когда экспортный контроль или перебои в доставке сокращают поставки оксида NdPr, работающий канал переработки действует как буфер: генераторы ветряных турбин, лифтовые тяговые машины, компрессоры кондиционеров и электродвигатели выходят из эксплуатации по предсказуемым графикам, а каждая тонна списанных магнитов содержит примерно треть своего веса в редкоземельных элементах.

Контроль качества и перспективы использования переработанных магнитов NdFeB

Одно предостережение стоит повторить командам по закупкам. Вторичное сырье варьируется в зависимости от партии, поэтому магниты, прессованные из восстановленного материала, требуют такого же контроля выравнивания зерен, тех же испытаний и такой же проверки солевым туманом, что и магниты, изготовленные из первичного сплава. Разумным подходом в ближайшие годы будет смешанная цепочка поставок: первичный металл для высокосортных и высокотемпературных марок, таких как SH, UH и EH, с переработанным сырьем, смешанным со стандартными сериями N и M, где рентабельность свойств шире.

Мы будем продолжать наблюдать за тем, как быстро этот путь электролиза выходит за пределы лаборатории. Если стоимость энергии за килограмм извлеченного NdPr окажется такой, как ожидают авторы, у пользователей магнитов в Европе и Северной Америке появится возможность внутренних поставок, которая не будет зависеть от открытия хотя бы одной новой шахты.