چین به دلیل سیاست های صادراتی ، بر بازار نادر زمین حاکم است و از سال 2011 به میزان قابل توجهی بر قیمت های جهانی تأثیر می گذارد. برای کاهش وابستگی به منابع چینی ، کشورهای ایالات متحده ، ژاپن و اتحادیه اروپا بر بازیافت عناصر نادر زمین ، به ویژه از آهنرباهای دائمی NDFEB ، که بخش قابل توجهی از مصرف را تشکیل می دهند ، متمرکز شده اند. در این مقاله سه فرآیند پیرومتالورژیکی برای استخراج کارآمد عناصر نادر زمین از مواد NDFEB ارائه شده است ، با هدف به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی و تقویت بازیابی منابع.
مقدمه
عناصر نادر زمین (REE) برای فن آوری های مختلف پیشرفته بسیار مهم هستند ، اما استخراج و تولید آنها نگرانی های زیست محیطی را ایجاد کرده است. به عنوان بزرگترین تولید کننده و صادرکننده ، سیاست های چین منجر به نوسانات قیمت های بین المللی شده است و باعث می شود کشورها گزینه های پایدار را کشف کنند. در این مقاله به فوریت های بازیافت Rees ، به ویژه از آهنرباهای دائمی NDFEB ، که در طول تولید و دفع زباله های قابل توجهی ایجاد می کنند ، می پردازد.
نیاز به بازیافت
تقاضای جهانی: آهنرباهای NDFEB در بخش های الکترونیکی ، خودرو و انرژی تجدید پذیر بسیار مهم هستند.
تأثیرات زیست محیطی: معدن سنتی و پردازش زمین های نادر منجر به تخریب قابل توجهی در محیط زیست می شود.
کارایی منابع: بازیابی REE از محصولات موجود می تواند فشار را بر روی ذخایر طبیعی کاهش دهد.
فرآیندهای پیرومتالورژیکی پیشنهادی
در این مقاله سه روش برای استخراج REE از مواد NDFEB ارائه شده است:
روش همجوشی طلایی
بررسی اجمالی: مواد NDFEB از نظر مکانیکی به پودر پودر می شوند ، در یک کوره صدا خفه کن اکسیده می شوند و با استفاده از کربن برای جدا کردن اکسیدهای نادر زمین از آهن کاهش می یابد.
پارامترهای اصلی: اکسیداسیون بهینه در 700 درجه به مدت 1 ساعت رخ می دهد و در درجه اول Nd₂o₃ و Fe₂o₃ تولید می شود.
نتایج: تنظیم دمای کاهش (درجه {0}} درجه) خلوص اکسیدهای خاکی نادر را افزایش می دهد و به بیش از 99 ٪ راندمان استخراج می رسد.
اکسیداسیون انتخابی سرباره کامپوزیت
مکانیزم: این روش از وابستگی های مختلف اکسیژن عناصر نادر زمین و آهن بهره می برد و از جدایی مؤثر در مراحل اکسیداسیون و کاهش اطمینان می دهد.
بهینه سازی: خلوص اکسیدهای خاکی نادر با کاهش ناخالصی های بور به 94.9 درصد وزنی رسید و روند بهبودی را تسهیل کرد.
ذوب القایی خلاء (VIM) - جداسازی مغناطیسی هیدرولیز (HMS)
اصل: بر روی هیدرولیز کردن کربناتهای خاکی نادر زمین تمرکز دارد و از خواص هیدرولیز برای جداسازی REE از سایر مواد استفاده می کند.
مزایا: تأثیر محیطی پایین تر در مقایسه با روشهای سنتی ، هماهنگ با اهداف پایداری.
مزایای اقتصادی و اجتماعی
حفاظت از منابع: بازیافت عناصر نادر زمین از آهنرباهای NDFEB به طور قابل توجهی تقاضای عملیات جدید معدن را کاهش می دهد.
حفاظت از محیط زیست: آلودگی مرتبط با استخراج و پردازش مواد معدنی را کاهش می دهد.
توسعه صنعت: رشد اقتصاد دایره ای در بخش نادر زمین را تقویت می کند و نوآوری در فن آوری های بازیافت را تقویت می کند.
روشهای پیشنهادی پیرومتالورژیکی برای استخراج عناصر نادر زمین از مواد NDFEB راه حل های مناسب برای چالش های ناشی از کمبود منابع و تخریب محیط زیست ارائه می دهد. با بهینه سازی اینهافرایندها، ما می توانیم ضمن کاهش وابستگی به منابع خارجی ، پایداری صنعت نادر زمین را تقویت کنیم.