Новые методы упциклинга редкоземельных металлов с использованием магнитов

Изображение: Fraunhofer IKTS

Магниты используются в электромобилях, ветряных электростанциях и множестве электронных устройств. В частности, неодимовые магниты состоят из неодима, железа и бора и относятся к самым сильным постоянным магнитам в мире. Поскольку мировой спрос на постоянные магниты растет ежегодно на 8,3 процента, а примерно 90 процентов неодима импортируется из Китая, важность восстановления сырья возрастает.

Институт керамических технологий и систем Фраунхофера IKTS совместно с Техническим университетом Бергакадемии Фрайберга в рамках европейского проекта Neo-Cycle разрабатывает методы восстановления редкоземельных металлов из электронных отходов. В настоящее время магниты в Европе практически не перерабатываются, их часто собирают, перевозят в Китай и там перерабатывают. Цель проекта — восстановить ценные сырьевые ресурсы в Европе и сделать их доступными для производства качественной продукции и использования в различных отраслях промышленности.

«Мы хотим извлекать редкоземельные металлы из электронных отходов и использовать их для производства качественных продуктов, таких как экологические удобрения или фармацевтические препараты», — объясняет руководительница группы по гидрометаллургической переработке и химии сырья в институте Fraunhofer IKTS в Фрайберге. «Таким образом мы создаем цикл использования материалов, защищаем окружающую среду и способствуем глобальной независимости от стратегических ресурсов».

В центре внимания находятся неодимовые магниты, полученные из устаревших жестких дисков компьютеров и ноутбуков. Для исследований ученые изучают два способа обработки: хлорирование в твердом состоянии и электрохимические процессы. При хлорировании в твердом состоянии к смеси неодима, бора и железа добавляют хлорид аммония, после чего смесь термически преобразуется в металлхлориды и высокочистое растворение аммиака. По словам ученых, первые результаты показывают, что с помощью этого метода металлхлориды выделяются из магнитного материала значительно эффективнее, и становится возможным практически полное извлечение металлов при относительно небольших затратах химикатов.

Во втором методе измельченные магнитные отходы помещают в электрохимическую ячейку. С помощью электролита, такого как разбавленная серная кислота, сначала извлекается раствор бора, который затем можно концентрировать. Этот раствор находит применение в химической и фармацевтической промышленности. Институт Fraunhofer IKTS также занимается дальнейшим разделением полученных продуктов. С помощью селективного гидрометаллургического метода сначала извлекаются неодим и железо, после чего получаются соли металлов в чистом виде.

Отдельно полученные вещества в дальнейшем должны быть дополнительно переработаны партнерами проекта и предоставлены химической, фармацевтической, водородной и удобрительной промышленности. Проект, финансируемый Европейским союзом в рамках программы Horizon Europe, рассчитан на четыре года. Уже планируется строительство пилотного завода. Сандра Павон называет целью концепцию нулевых отходов, при которой изделия, исчерпавшие срок службы, в конце своего жизненного цикла превращаются в сырье для четырех различных отраслей промышленности.

Вы обнаружили ошибки? Пожалуйста, сообщите нам об этом

по электронной почте

. Спасибо!

Также может быть интересно

Об авторе

Томас Лангенбухер — эксперт в области электромобильности с опытом работы в автомобильной промышленности и финансовой сфере. С 2011 года он публикует статьи на сайте ecomento.de о электромобилях, устойчивых технологиях и решениях в области транспорта. Узнайте больше.

Взаимодействие с читателями