Kina dominira na tržištu rijetke zemlje, što značajno utječe na globalne cijene od 2011. zbog izvoznih politika. Kako bi se smanjila ovisnost o kineskim resursima, države SAD -a, Japana i EU usredotočile su se na recikliranje rijetkih zemaljskih elemenata, posebno od stalnih magneta NDFEB -a, koji čine značajan dio potrošnje. Ovaj rad predlaže tri pirometalurška procesa za učinkovito izdvajanje rijetkih zemaljskih elemenata iz NDFEB materijala, s ciljem da se minimizira utjecaj na okoliš i poboljšava oporavak resursa.
Uvod
Rijetki elementi Zemlje (REE) kritični su za razne napredne tehnologije, ali njihovo vađenje i proizvodnja izazvali su zabrinutost za okoliš. Kao najveći proizvođač i izvoznik, kineske politike dovele su do fluktuacija u međunarodnim cijenama, što je potaknulo zemlje da istražuju održive alternative. Ovaj se rad bavi hitnošću recikliranja REE -a, posebno iz NDFEB stalnih magneta, koji stvaraju značajan otpad tijekom proizvodnje i odlaganja.
Potreba za recikliranjem
Globalna potražnja: NDFEB magneti su ključni u sektoru elektronike, automobila i obnovljivih izvora energije.
Utjecaj na okoliš: Tradicionalno rudarstvo i obrada rijetkih zemalja rezultiraju značajnom degradacijom okoliša.
Učinkovitost resursa: Oporavak REE -a od postojećih proizvoda može ublažiti pritisak na prirodne rezerve.
Predloženi pirometalurški procesi
Ovaj rad uvodi tri metodologije za vađenje REE -a iz NDFEB materijala:
Metoda fuzije s zlatom
Pregled procesa: NDFEB materijali se mehanički usitni u prah, oksidiraju u peći za prigušivanje i smanjuju se pomoću ugljika za odvajanje rijetkih zemaljskih oksida od željeza.
Ključni parametri: Optimalna oksidacija događa se na 700 stupnjeva 1 sat, proizvodeći prvenstveno ND₂O₃ i Fe₂o₃.
Rezultati: Podešavanje temperature redukcije (1400-1550 stupanj) povećava čistoću rijetkih zemaljskih oksida, postižući preko 99% učinkovitosti ekstrakcije.
Kompozitna selektivna oksidacija šljake
Mehanizam: Ova metoda iskorištava različite afinitete kisika rijetkih zemaljskih elemenata i željeza, osiguravajući učinkovito odvajanje tijekom faze oksidacije i redukcije.
Optimizacija: Čistoća rijetkih zemaljskih oksida dosegla je 94,9 tež.
Vakuumsko indukcijsko otapanje (VIM) - Magnetsko odvajanje hidrolize (HMS)
Načelo: Usredotočuje se na hidroliziranje rijetkih zemaljskih karbonata, koristeći svojstva hidrolize za razdvajanje REE -a od drugih materijala.
Prednosti: Niži utjecaj na okoliš u usporedbi s tradicionalnim metodama, usklađujući se s ciljevima održivosti.
Ekonomske i socijalne koristi
Očuvanje resursa: Recikliranje rijetkih zemaljskih elemenata s NDFEB magneta značajno smanjuje potražnju za novim rudarskim operacijama.
Zaštita okoliša: Ublažava zagađenje povezano s ekstrakcijom i obradom minerala.
Razvoj industrije: Promiče rast kružne ekonomije u sektoru rijetke Zemlje, potičući inovacije u tehnologijama recikliranja.
Predložene pirometalurške metode za izvlačenje rijetkih zemaljskih elemenata iz NDFEB materijala predstavljaju održiva rješenja u izazove koje predstavljaju oskudicu resursa i degradacija okoliša. Optimiziranjem ovihobrada, možemo poboljšati održivost industrije rijetke Zemlje, istovremeno smanjujući ovisnost o vanjskim izvorima.