Genbrug af NdFeB-magneter med smeltet saltelektrolyse forvandler affaldsmagnetskrot tilbage til sjældne jordarter

Genbrug af NdFeB-magneter med smeltet saltelektrolyse forvandler affaldsmagnetskrot tilbage til sjældne jordarter

Mestneodym magneteri dag starter stadig deres liv i en mine. Et forskerhold rapporterede i Nature Communications denne måned, at de måske ikke skal. Deres proces tager knust neodym (NdFeB) skrot og udtjente magneter og genvinder indholdet af sjældne jordarter direkte som metal, genbruger neodymmagneter med smeltet saltelektrolyse og en forbrugsbar magnesiumkatode.

Udfordringer ved konventionel NdFeB-magnetgenbrug

Den sædvanlige praksis er at nedbryde magneterne først: brintaffald bryder det sintrede legeme til pulver, derefter opløser syrer pulveret, og de sjældne jordarter udfældes som oxider. Disse oxider skal derefter re-reduceres til metal, før nye magneter kan fremstilles. To fulde konverteringstrin, stort syreforbrug og en spildstrøm af saltvand gør økonomien svær, især når priserne på neodym og praseodym ligger på et lavt niveau.

Hvordan smeltet saltelektrolyse genvinder sjældne jordarters metaller

Den nye proces springer oxidstadiet over. I et smeltet chloridsaltbad passerer strømmen mellem elektroderne, og magnesiumkatoden fanger Nd og Pr som en legering. Fordi magnesium forbruges under løbeturen, fungerer det både som reduktionsmiddel og elektrodemateriale. Forfatterne rapporterer om høj genvinding af de magnetiske sjældne jordarter, mens jern og bor bliver tilbage i resterne, som kan filtreres fra.

Hvad dette betyder for magnetkøbere

Hvad NdFeB-magnetgenbrug betyder for forsyning af sjældne jordarter

For en magnetfabrik er værdien af ​​en sådan rute ikke dramatisk i et godt år. Det betyder noget i en stram en. Når eksportkontrol eller forsendelsesforstyrrelser klemmer forsyningen af ​​NdPr-oxid, fungerer en fungerende genbrugskanal som en buffer: vindmøllegeneratorer, elevatortraktionsmaskiner, klimaanlægskompressorer og EV-motorer trækker sig alle tilbage efter forudsigelige tidsplaner, og hvert ton skrottede magneter bærer omkring en tredjedel af sin vægt i sjældne jordarter.

Kvalitetskontrol og fremtidsudsigter for genbrugte NdFeB-magneter

En advarsel er værd at gentage til indkøbshold. Genanvendt råmateriale varierer mellem partier, så magneter, der er presset af genvundet materiale, har brug for samme kornjusteringskontrol, samme testning og samme saltsprayverifikation som magneter fremstillet af ny legering. Den fornuftige tilgang i de kommende år er en blandet forsyningskæde: primært metal til højkvalitets- og højtemperaturkvaliteter som SH, UH og EH, med genanvendt input blandet i standard N- og M-serier, hvor ejendomsmarginerne er bredere.

Vi vil blive ved med at se, hvor hurtigt denne elektrolyserute skalerer ud over laboratoriet. Hvis energiomkostningerne per kilogram genvundet NdPr lander, hvor forfatterne forventer, vil magnetbrugere i Europa og Nordamerika have en indenlandsk forsyningsmulighed, der ikke er afhængig af at åbne en eneste ny mine.