Китай домінує на ринку рідкісних земель, що значно впливає на глобальні ціни з 2011 року через його експортну політику. Щоб зменшити залежність від китайських ресурсів, країни США, Японії та ЄС були зосереджені на переробці рідкісних елементів Землі, особливо від постійних магнітів NDFEB, які становлять значну частину споживання. У цьому документі пропонується три пірометалургійні процеси для ефективного вилучення рідкісних елементів Землі з матеріалів NDFEB, спрямовані на мінімізацію впливу на навколишнє середовище та покращення відновлення ресурсів.
Вступ
Рідкісні елементи Землі (РЕЗ) мають вирішальне значення для різних передових технологій, але їх видобуток та виробництво викликали екологічні проблеми. Як найбільший виробник та експортер, політика Китаю призвела до коливань міжнародних цін, що спонукало країн досліджувати стійкі альтернативи. У цьому документі йдеться про актуальність переробки Rees, особливо від постійних магнітів NDFEB, які генерують значні відходи під час виробництва та утилізації.
Потреба в переробці
Глобальний попит: Магніти NDFEB мають вирішальне значення для електроніки, автомобільної та відновлюваної енергетики.
Вплив на навколишнє середовище: Традиційне видобуток та переробка рідкісних земель призводить до значної деградації навколишнього середовища.
Ефективність ресурсів: Відновлення REES від існуючих продуктів може полегшити тиск на природні запаси.
Запропоновані пірометалургійні процеси
У цьому документі представлені три методології для вилучення Rees з матеріалів NDFEB:
Метод злиття шлакота
Огляд процесу: Матеріали NDFEB механічно подрібнюють у порошок, окислюються в муфлевій печі та знижують за допомогою вуглецю для відокремлення рідкісних оксидів землі від заліза.
Ключові параметри: Оптимальне окислення відбувається при 700 градусах протягом 1 години, виробляючи насамперед nd₂o₃ та fe₂o₃.
Результат: Налаштування температури відновлення (1400-1550 ступінь) підвищує чистоту рідкісних оксидів Землі, досягаючи понад 99% ефективності екстракції.
Композитний шлак селективне окислення
Механізм: Цей метод використовує різні спорідненості кисню рідкісних елементів землі та заліза, забезпечуючи ефективне поділ під час окислення та відновлення.
Оптимізація: Чистота рідкісних оксидів землі досягла 94,9 мас.% З зменшеними домішками бору, полегшуючи процес відновлення.
Вакуумна індукція плавлення (VIM) - Магнітне поділ гідролізу (HMS)
Принцип: Зосереджується на гідролізації карбонатів рідкісних земель, використовуючи властивості гідролізу для відокремлення РЕС від інших матеріалів.
Переваги: Нижній вплив на навколишнє середовище порівняно з традиційними методами, узгоджуючись з цілями стійкості.
Економічні та соціальні вигоди
Збереження ресурсів: Переробка рідкісних земних елементів з магнітів NDFEB значно знижує попит на нові гірничі операції.
Захист навколишнього середовища: Пом'якшує забруднення, пов'язане з вилученням та обробкою мінералів.
Розвиток галузі: Сприяє зростанню кругової економіки в секторі рідкісних земель, сприяючи інноваціям у технологіях переробки.
Запропоновані пірометалургійні методи вилучення рідкісних елементів Землі з матеріалів NDFEB представляють життєздатні рішення до викликів, що виникають шляхом дефіциту ресурсів та деградації навколишнього середовища. Оптимізуючи їхпроцеси, ми можемо підвищити стійкість рідкісної галузі землі, зменшуючи залежність від зовнішніх джерел.