Chiny dominują na rynku ziem rzadkich, co znacząco wpływając na ceny globalne od 2011 r. Ze względu na politykę eksportową. Aby zmniejszyć zależność od chińskich zasobów, narody USA, Japonii i UE koncentrowały się na recyklingu elementów ziem rzadkich, zwłaszcza z magnesów stałych NDFEB, które stanowią znaczną część konsumpcji. W niniejszym dokumencie proponowano trzy procesy pirometalurgiczne w celu wydajnego wydobywania elementów ziem rzadkich z materiałów NDFEB, mającym na celu zminimalizowanie wpływu na środowisko i poprawę odzyskiwania zasobów.
Wstęp
Elementy ziem rzadkich (REE) mają kluczowe znaczenie dla różnych zaawansowanych technologii, ale ich ekstrakcja i produkcja wzbudziły obawy dotyczące środowiska. Jako największy producent i eksporter, polityka Chin doprowadziła do wahań cen międzynarodowych, co skłoniło kraje do zbadania zrównoważonych alternatyw. Niniejszy artykuł dotyczy pilności recyklingu REES, szczególnie z magnesów stałych NDFEB, które generują znaczne odpady podczas produkcji i usuwania.
Potrzeba recyklingu
Globalny popyt: Magnesy NDFEB są kluczowe w sektorach elektronicznych, motoryzacyjnych i odnawialnych.
Wpływ na środowisko: Tradycyjne wydobycie i przetwarzanie ziem rzadkich powodują znaczną degradację środowiska.
Wydajność zasobów: Odzyskiwanie Rees z istniejących produktów może złagodzić presję na naturalne rezerwy.
Proponowane procesy pirometalurgiczne
W tym artykule wprowadzono trzy metodologie wydobywania REE z materiałów NDFEB:
Metoda fuzji żużlowej
Przegląd procesu: Materiały NDFEB są mechanicznie sproszkowane do proszku, utleniają się w piecu muffowym i zmniejszają się za pomocą węgla do oddzielenia tlenków ziem rzadkich od żelaza.
Kluczowe parametry: Optymalne utlenianie występuje przy 700 stopnia przez 1 godzinę, wytwarzając głównie ND₂O₃ i Fe₂o₃.
Wyniki: Dostosowanie temperatury redukcji (1400-1550) zwiększa czystość tlenków ziem rzadkich, osiągając ponad 99% wydajność ekstrakcji.
Złożone selektywne utlenianie żużla
Mechanizm: Ta metoda wykorzystuje różne powinowactwa tlenu pierwiastków ziem rzadkich i żelaza, zapewniając skuteczne rozdzielenie podczas stadiów utleniania i redukcji.
Optymalizacja: Czystość tlenków ziem rzadkich osiągnęła 94,9% wag. Z zmniejszonymi zanieczyszczeniami boru, ułatwiając proces odzyskiwania.
Topienie indukcyjne próżni (VIM) - Hydroliza Separacja magnetyczna (HMS)
Zasada: Koncentruje się na hydrolizowaniu węglanów ziem rzadkich, wykorzystując właściwości hydrolizy w celu segregowania REE z innych materiałów.
Zalety: Niższy wpływ na środowisko w porównaniu z tradycyjnymi metodami, zgodne z celami zrównoważonego rozwoju.
Korzyści ekonomiczne i społeczne
Ochrona zasobów: Recykling pierwiastków ziem rzadkich z magnesów NDFEB znacznie zmniejsza zapotrzebowanie na nowe operacje wydobywcze.
Ochrona środowiska: Łagodzi zanieczyszczenie związane z ekstrakcją i przetwarzaniem minerałów.
Rozwój branży: Promuje wzrost gospodarki o obiegu zamkniętym w sektorze ziem rzadkich, wspierając innowacje w technologiach recyklingu.
Proponowane pirometalurgiczne metody wydobywania elementów ziem rzadkich z materiałów NDFEB przedstawiają żywotne rozwiązania wyzwań stawianych przez niedobór zasobów i degradację środowiska. Optymalizując jeprocesy, możemy zwiększyć zrównoważony rozwój przemysłu ziem rzadkich, jednocześnie zmniejszając zależność od źródeł zewnętrznych.