Kinija dominuoja retos žemės rinkoje, didelę įtaką pasaulinėms kainoms nuo 2011 m. Dėl savo eksporto politikos. Siekdama sumažinti priklausomybę nuo Kinijos išteklių, JAV, Japonijos ir ES šalys sutelkė dėmesį į retųjų žemės elementų perdirbimą, ypač iš NDFEB nuolatinių magnetų, kurie sudaro didelę dalį vartojimo. Straipsnyje siūlomi trys pirometalurginiai procesai, skirti efektyviai išgauti retųjų žemės elementus iš NDFEB medžiagų, siekiant sumažinti poveikį aplinkai ir sustiprinti išteklių atkūrimą.
Įvadas
Retųjų žemės elementai (ReES) yra labai svarbūs įvairioms pažangioms technologijoms, tačiau jų gavyba ir gamyba padidino aplinkosaugos problemas. Kaip didžiausia gamintoja ir eksportuotoja, Kinijos politika lėmė tarptautinių kainų svyravimus ir paskatino šalis ištirti tvarias alternatyvas. Straipsnyje nagrinėjamas perdirbimo Rees skubumas, ypač iš NDFEB nuolatinių magnetų, kurie gamybos ir šalinimo metu sukuria dideles atliekas.
Perdirbimo poreikis
Pasaulinė paklausa: NDFEB magnetai yra labai svarbūs elektronikos, automobilių ir atsinaujinančios energijos sektoriuose.
Poveikis aplinkai: Tradicinė retųjų žemių kasyba ir perdirbimas sukelia esminį aplinkos blogėjimą.
Išteklių efektyvumas: Atgavimas ReES iš esamų produktų gali sumažinti spaudimą natūraliems rezervams.
Siūlomi pirometalurginiai procesai
Straipsnyje pristatomos trys metodikos, skirtos išgauti REE iš NDFEB medžiagų:
Slag-aukso suliejimo metodas
Proceso apžvalga: NDFEB medžiagos yra mechaniškai susmulkintos į miltelius, oksiduojamos mufelinės krosnies ir sumažinamos naudojant anglies, kad būtų galima atskirti retųjų žemės oksidus nuo geležies.
Pagrindiniai parametrai: Optimali oksidacija vyksta 700 laipsnių 1 valandą, daugiausia gaminant Nd₂o₃ ir Fe₂o₃.
Rezultatai: Redukcijos temperatūros koregavimas (1400-1550 laipsnis) padidina retųjų žemės oksidų grynumą ir pasiekia daugiau nei 99% ekstrahavimo efektyvumą.
Sudėtinė šlako selektyvi oksidacija
Mechanizmas: Šis metodas išnaudoja skirtingą retųjų žemės elementų ir geležies deguonies afinitetą, užtikrinantį veiksmingą atskyrimą oksidacijos metu ir redukcijos stadijose.
Optimizavimas: Retųjų žemės oksidų grynumas siekė 94,9 masės% su sumažintomis boro priemaišomis, palengvinant atsigavimo procesą.
Vakuuminis indukcijos lydymas (VIM) - hidrolizės magnetinis atskyrimas (HMS)
Principas: Daugiausia dėmesio skiriama retųjų žemių karbonatų hidrolizuojančiam hidrolizavimui, pasinaudojant hidrolizės savybėmis, kad būtų atskirtos REE nuo kitų medžiagų.
Privalumai: Mažesnis poveikis aplinkai, palyginti su tradiciniais metodais, suderinant su tvarumo tikslais.
Ekonominė ir socialinė nauda
Išteklių išsaugojimas: „NDFEB Magnets“ retų žemės elementų perdirbimas žymiai sumažina naujų kasybos operacijų paklausą.
Aplinkos apsauga: Sušvelnina taršą, susijusią su mineralų gavyba ir perdirbimu.
Pramonės plėtra: Skatina žiedinės ekonomikos augimą retos žemės sektoriuje, skatinant naujoves perdirbimo technologijose.
Siūlomi pirometalurginiai retųjų žemės elementų iš NDFEB medžiagų išgavimo metodai pateikia perspektyvius iššūkių, keliamų dėl išteklių trūkumo ir aplinkos degradacijos, sprendimus. Optimizuodami juosprocesai, Mes galime sustiprinti retos žemės pramonės tvarumą, tuo pačiu sumažindami priklausomybę nuo išorinių šaltinių.