Hiina domineerib haruldaste muldmetallide turul, mõjutades alates 2011. aastast globaalseid hindu oma ekspordipoliitika tõttu. Hiina ressurssidest sõltuvuse vähendamiseks on USA, Jaapan ja ELi riigid keskendunud haruldaste muldmetallide elementide ringlussevõtule, eriti NDFEB püsivest magnetitest, mis moodustavad märkimisväärse osa tarbimisest. Selles artiklis pakutakse välja kolm pürometallurgilist protsessi haruldaste muldmetallide elementide tõhusaks eraldamiseks NDFEB materjalidest, mille eesmärk on minimeerida keskkonnamõju ja parandada ressursside taastumist.
Sissejuhatus
Haruldaste muldmetallide elemendid (REES) on mitmesuguste arenenud tehnoloogiate jaoks kriitilise tähtsusega, kuid nende kaevandamine ja tootmine on tõstatanud keskkonnaprobleeme. Suurima tootja ja eksportijana on Hiina poliitika viinud rahvusvaheliste hindade kõikumisteni, ajendades riike uurima jätkusuutlikke alternatiive. Selles artiklis käsitletakse Reesi ringlussevõtu kiireloomulisust, eriti NDFEBi püsimagnetite põhjal, mis tekitavad tootmise ja kõrvaldamise ajal olulisi jäätmeid.
Vajadus ringlussevõtu järele
Ülemaailmne nõudlus: NDFEB magnetid on üliolulised elektroonika, autotööstuse ja taastuvenergia sektoris.
Keskkonnamõju: Haruldaste muldmetallide traditsiooniline kaevandamine ja töötlemine põhjustab olulist keskkonna halvenemist.
Ressursiefektiivsus: Reesi taastamine olemasolevatest toodetest võib leevendada survet loodusvaradele.
Kavandatud pürometallurgilised protsessid
Selles artiklis tutvustatakse NDFEB materjalidest REE -de eraldamiseks kolme metoodikat:
Räbu-kuldne sulandumismeetod
Protsessi ülevaade: NDFEB -materjalid pulbristatakse mehaaniliselt pulbriks, oksüdeeritakse summutites ja vähendatakse süsiniku abil haruldaste muldraua oksiidide eraldamiseks rauast.
Peamised parameetrid: Optimaalne oksüdatsioon toimub 700 kraadi juures 1 tund, saades peamiselt nd₂o₃ ja fe₂o₃.
Tulemused: Redutseerimise temperatuuri reguleerimine (1400-1550 kraad) suurendab haruldaste muldmetallide oksiidide puhtust, saavutades üle 99% ekstraheerimise efektiivsuse.
Komposiit räbu valikuline oksüdatsioon
Mehhanism: See meetod kasutab haruldaste muldmetallide elementide ja raua erinevat hapniku afiinsust, tagades tõhusa eraldumise oksüdatsiooni ja redutseerimise etappide ajal.
Optimeerimine: Haruldaste muldmetallide oksiidide puhtus ulatus 94,9 massiprotsenti vähendatud boori lisanditega, hõlbustades taastumisprotsessi.
Vaakumi induktsiooni sulamine (VIM) - hüdrolüüsi magnetiline eraldamine (HMS)
Põhimõte: Keskendutakse haruldaste muldmetallide hüdrolüüsimisele, võimendades hüdrolüüsi omadusi, et eraldada Rees muudest materjalidest.
Eelised: Madalam keskkonnamõju võrreldes traditsiooniliste meetoditega, mis vastab jätkusuutlikkuse eesmärkidele.
Majanduslikud ja sotsiaalsed kasu
Ressursikaitse: NDFEB -magnetidest haruldaste muldmetallide elementide ringlussevõtt vähendab märkimisväärselt nõudlust uute kaevandustegevuse järele.
Keskkonnakaitse: Ma leevendab mineraalide ekstraheerimise ja töötlemisega seotud reostust.
Tööstuse areng: Soodustab ringmajanduse kasvu haruldaste muldmetallide sektoris, edendades innovatsiooni ringlussevõtutehnoloogiates.
Kavandatud pürometallurgilised meetodid haruldaste muldmetallide elementide ekstraheerimiseks NDFEB -materjalidest esitavad elujõulisi lahendusi väljakutsetele, mida tekitavad ressursside nappus ja keskkonna halvenemine. Neid optimeeridesprotsessid, saame parandada haruldaste murditööstuse jätkusuutlikkust, vähendades samal ajal sõltuvust välistest allikatest.