Новый процесс переработки редкоземельных магнитов, разработанный исследователями Института критических материалов (CMI), растворяет магниты в бескислотном растворе и извлекает редкоземельные элементы высокой чистоты. Для измельченных электронных отходов, содержащих магниты, процесс не требует предварительной обработки, такой как предварительная сортировка или размагничивание электронных отходов.
Редкоземельные элементы имеют жизненно важное значение для многих технологий и являются критически важными компонентами самых сильных магнитов в мире, но они подвержены нехватке поставок. Переработка является возможным решением проблем цепочки поставок, но до сих пор сталкивалась с серьезными экономическими и экологическими проблемами. По словам ведущего исследователя Икенны Нлебедим, CMI, центр инноваций Министерства энергетики США, возглавляемый лабораторией Эймса, смог преодолеть несколько препятствий на пути к экологической жизнеспособности переработки редкоземельных элементов с помощью этой технологии обработки.
«Сложность традиционных гидрометаллургических методов переработки редкоземельных магнитов заключается в том, что они основаны на использовании опасных минеральных кислот, и это создает ряд проблем с экономической и экологической точек зрения», - сказал Нлебедим. «Он производит токсичные пары; кислоты необходимо улавливать, как и загрязненные кислотой отходы».
Новый процесс был применен к отработанным магнитным материалам, полученным на заводах по переработке магнитов в США. «Эта технология удивительно избирательна в извлечении редкоземельных элементов даже из кусков измельченных электронных отходов, содержащих магниты», - сказал Нлебедим. Например, в измельченных жестких дисках компьютеров редкоземельные элементы выборочно удалялись из электронных отходов без необходимости предварительной сортировки или предварительной концентрации магнитного содержимого материалов, что еще больше сокращало этапы и затраты.
В результате получаются оксиды редкоземельных элементов высокой чистоты, без образования дыма или использования опасных минеральных кислот. Этот процесс был адаптирован для извлечения редкоземельных элементов из магнитов Nd-Fe-B (неодим-железо-бор) и Sm-Co (самарий-кобальт).
Другие ценные побочные продукты компонентов электронных отходов могут быть восстановлены для дальнейшей переработки, включая медь, хром, никель и другие металлы или их соединения.
«Доступные методы извлечения редкоземельных элементов редко приносят прибыль», - сказал исследователь с докторской степенью Денис Продиус. «Этот метод не только восстанавливает редкоземельные элементы высокой чистоты, но и другие товарные материалы. Побочные продукты оплачивают химические вещества, используемые в процессе переработки».