Kina dominerer det sjeldne jordmarkedet, og påvirker globale priser siden 2011 på grunn av eksportpolitikken. For å redusere avhengigheten av kinesiske ressurser, har USA, Japan og EUs nasjoner fokusert på å resirkulere sjeldne jordelementer, spesielt fra NDFEB permanente magneter, som utgjør en betydelig del av forbruket. Denne artikkelen foreslår tre pyrometallurgiske prosesser for effektivt å trekke ut sjeldne jordelementer fra NDFEB -materialer, med sikte på å minimere miljøpåvirkningen og forbedre ressursgjenoppretting.
Introduksjon
Sjeldne jordelementer (REE) er kritiske for forskjellige avanserte teknologier, men deres utvinning og produksjon har likevel vekket miljøhensyn. Som den største produsenten og eksportøren har Kinas politikk ført til svingninger i internasjonale priser, noe som får land til å utforske bærekraftige alternativer. Denne artikkelen tar for seg haster med resirkulering av Rees, spesielt fra NDFEB permanente magneter, som genererer betydelig avfall under produksjon og avhending.
Behovet for gjenvinning
Global etterspørsel: NDFEB -magneter er avgjørende innen elektronikk, bil- og fornybar energisektor.
Miljøpåvirkning: Tradisjonell gruvedrift og prosessering av sjeldne jordarter resulterer i betydelig miljøforringelse.
Ressurseffektivitet: Gjenoppretting av REE fra eksisterende produkter kan lindre press på naturlige reserver.
Foreslåtte pyrometallurgiske prosesser
Denne artikkelen introduserer tre metoder for å trekke ut Rees fra NDFEB -materialer:
Slag-gull fusjonsmetode
Prosessoversikt: NDFEB -materialer pulveriseres mekanisk til pulver, oksidert i en lyddemperovn og redusert ved bruk av karbon for å skille sjeldne jordoksider fra jern.
Nøkkelparametere: Optimal oksidasjon skjer ved 700 grader i 1 time, og produserer først og fremst nd₂o₃ og fe₂o₃.
Resultater: Justering av reduksjonstemperatur (1400-1550 grad) forbedrer renheten til sjeldne jordoksider, og oppnår over 99% ekstraksjonseffektivitet.
Sammensatt slaggselektiv oksidasjon
Mekanisme: Denne metoden utnytter de varierende oksygenaffinitetene til sjeldne jordelementer og jern, og sikrer effektiv separasjon under oksidasjon og reduksjonsstadier.
Optimalisering: Renheten til sjeldne jordoksider nådde 94,9 vekt% med reduserte borforurensninger, noe som letter utvinningsprosessen.
Vakuuminduksjonsmelting (VIM) - Hydrolysemagnetisk separasjon (HMS)
Prinsipp: Fokuserer på å hydrolysere sjeldne jordkarbonater, og utnytte hydrolyseegenskapene til å adskille Rees fra andre materialer.
Fordeler: Lavere miljøpåvirkning sammenlignet med tradisjonelle metoder, i samsvar med bærekraftsmål.
Økonomiske og sosiale fordeler
Ressursbevaring: Gjenvinning av sjeldne jordelementer fra NDFEB -magneter reduserer etterspørselen etter nye gruveoperasjoner betydelig.
Miljøvern: Mitigerer forurensning assosiert med mineralekstraksjon og prosessering.
Bransjeutvikling: Fremmer veksten av en sirkulær økonomi i den sjeldne jordens sektor, og fremmer innovasjon innen resirkuleringsteknologier.
De foreslåtte pyrometallurgiske metodene for å trekke ut sjeldne jordelementer fra NDFEB -materialer presenterer levedyktige løsninger på utfordringene som ressursens knapphet og miljømessig nedbrytning. Ved å optimalisere disseprosesser, kan vi styrke bærekraften til den sjeldne jordens industri og redusere avhengigheten av eksterne kilder.