Återvinning av NdFeB-magneter med smält saltelektrolys förvandlar avfallsmagnetskrot tillbaka till sällsynt jordartsmaterial

Återvinning av NdFeB-magneter med smält saltelektrolys förvandlar avfallsmagnetskrot tillbaka till sällsynt jordartsmaterial

Mestneodymmagneteri dag fortfarande börja sitt liv i en gruva. En forskargrupp rapporterade i Nature Communications denna månad att de kanske inte måste. Deras process tar krossat neodymskrot (NdFeB) och uttjänta magneter och återvinner innehållet av sällsynta jordartsmetaller direkt som metall, genom att återvinna neodymmagneter med smält saltelektrolys och en förbrukningsbar magnesiumkatod.

Utmaningar med konventionell NdFeB-magnetåtervinning

Vanlig praxis är att först demolera magneterna: väteavfall bryter den sintrade kroppen till pulver, sedan löser syror upp pulvret och de sällsynta jordartsmetallerna fälls ut som oxider. Dessa oxider måste sedan reduceras till metall innan nya magneter kan tillverkas. Två hela omvandlingssteg, hög syraförbrukning och en spillström av saltvatten gör ekonomin svår, särskilt när neodym- och praseodympriserna ligger på låga nivåer.

Hur smält saltelektrolys återvinner sällsynta jordartsmetaller

Den nya processen hoppar över oxidsteget. I ett smält kloridsaltbad passerar ström mellan elektroderna och magnesiumkatoden fångar upp Nd och Pr som en legering. Eftersom magnesium förbrukas under körningen, fungerar det både som reduktionsmedel och elektrodmaterial. Författarna rapporterar hög återvinning av magnetiska sällsynta jordartsmetaller medan järn och bor stannar kvar i resterna, som kan filtreras bort.

Vad detta betyder för magnetköpare

Vad NdFeB-magnetåtervinning betyder för sällsynta jordartsmetaller

För en magnetfabrik är värdet av en sådan rutt inte dramatiskt under ett bra år. Det spelar roll i en tight sådan. När exportkontroller eller sjöfartsstörningar pressar tillgången på NdPr-oxid, fungerar en fungerande återvinningskanal som en buffert: vindkraftsgeneratorer, hisstraktionsmaskiner, luftkonditioneringskompressorer och elmotorer går alla i pension enligt förutsägbara scheman, och varje ton skrotade magneter bär ungefär en tredjedel av sin vikt i sällsynta jordartsmetaller.

Kvalitetskontroll och framtidsutsikter för återvunna NdFeB-magneter

En varning är värd att upprepa för inköpsteam. Återvunnet råmaterial varierar mellan batcherna, så magneter som pressats från återvunnet material behöver samma korninriktningskontroll, samma testning och samma saltsprayverifiering som magneter gjorda av nylegering. Det förnuftiga tillvägagångssättet under de kommande åren är en blandad försörjningskedja: primärmetall för högkvalitativa och höga temperaturer såsom SH, UH och EH, med återvunnen insats blandad i standard N- och M-serier där fastighetsmarginalerna är bredare.

Vi kommer att fortsätta titta på hur snabbt denna elektrolysväg skalar bortom labbet. Om energikostnaden per kilogram återvunnen NdPr landar där författarna förväntar sig, kommer magnetanvändare i Europa och Nordamerika att ha ett inhemskt leveransalternativ som inte är beroende av att öppna en enda ny gruva.