Door NdFeB-magneten te recyclen met gesmolten-zoutelektrolyse wordt magneetafval weer omgezet in zeldzame aardmetalen

Door NdFeB-magneten te recyclen met gesmolten-zoutelektrolyse wordt magneetafval weer omgezet in zeldzame aardmetalen

Meestneodymium-magnetenvandaag de dag beginnen ze nog steeds hun leven in een mijn. Een onderzoeksteam meldde deze maand in Nature Communications dat dit misschien niet nodig is. Hun proces omvat verpletterd Neodymium (NdFeB)-schroot en magneten aan het einde van hun levensduur en recupereert de zeldzame aardmetalen direct als metaal, waarbij Neodymium-magneten worden gerecycled met gesmolten zoutelektrolyse en een verbruikbare magnesiumkathode.

Uitdagingen van conventionele NdFeB-magneetrecycling

De gebruikelijke praktijk is om eerst de magneten te slopen: waterstofdecrepitatie breekt het gesinterde lichaam in poeder, waarna zuren het poeder oplossen en de zeldzame aardmetalen neerslaan als oxiden. Die oxiden moeten vervolgens opnieuw tot metaal worden gereduceerd voordat er nieuwe magneten kunnen worden gemaakt. Twee volledige conversiestappen, een hoog zuurverbruik en een afvalstroom van zout water maken de economie moeilijk, vooral wanneer de prijzen van neodymium en praseodymium op een laag niveau liggen.

Hoe gesmolten-zoutelektrolyse zeldzame aardmetalen terugwint

Het nieuwe proces slaat de oxidefase over. In een gesmolten chloridezoutbad loopt er stroom tussen de elektroden en vangt de magnesiumkathode Nd en Pr op als een legering. Omdat magnesium tijdens de run wordt verbruikt, fungeert het zowel als reductiemiddel als als elektrodemateriaal. De auteurs melden een hoge terugwinning van de magnetische zeldzame aardmetalen, terwijl ijzer en boor achterblijven in het residu, dat kan worden afgefiltreerd.

Wat dit betekent voor magneetkopers

Wat NdFeB-magneetrecycling betekent voor de levering van zeldzame aardmetalen

Voor een magneetfabriek is de waarde van zo’n route in een goed jaar niet dramatisch. Het is belangrijk in een krappe situatie. Wanneer exportcontroles of verstoringen van de scheepvaart de aanvoer van NdPr-oxide onder druk zetten, fungeert een werkend recyclingkanaal als buffer: windturbinegeneratoren, lifttractiemachines, airconditioningcompressoren en EV-motoren gaan allemaal volgens voorspelbare schema's met pensioen, en elke ton afgedankte magneten draagt ​​ongeveer een derde van zijn gewicht aan zeldzame aardmetalen.

Kwaliteitscontrole en toekomstperspectieven voor gerecycleerde NdFeB-magneten

Eén waarschuwing is de moeite waard om te herhalen voor de inkoopteams. Gerecycleerde grondstoffen variëren per batch, dus magneten die uit teruggewonnen materiaal zijn geperst, hebben dezelfde controle van de korreluitlijning, dezelfde tests en dezelfde zoutsproeiverificatie nodig als magneten gemaakt van een nieuwe legering. De verstandige aanpak voor de komende jaren is een gemengde toeleveringsketen: primair metaal voor hoogwaardige en hoge temperatuurkwaliteiten zoals SH, UH en EH, met gerecyclede input gemengd in standaard N- en M-series waar de eigendomsmarges groter zijn.

We zullen blijven kijken hoe snel deze elektrolyseroute buiten het laboratorium schaalt. Als de energiekosten per kilogram teruggewonnen NdPr uitkomen waar de auteurs verwachten, zullen magneetgebruikers in Europa en Noord-Amerika een binnenlandse leveringsoptie hebben die niet afhankelijk is van het openen van een enkele nieuwe mijn.