新エネルギー車では、風力発電、産業用モーター、ロボット工学および家庭用電化製品産業は急速に発展しています,ネオジム鉄ホウ素、サマリウムコバルトなどの高性能永久磁石材料使用量は増加し続けています。同時に,磁石加工廃材、スクラップモーター磁石や電子機器の廃永久磁石も重要なレアアース二次資源となっています。。
永久磁石のリサイクルは単に廃磁石を粉砕して再利用するだけではありません。スクラップ源、酸化度、コーティングの種類、材料の組成と不純物含有量は異なります,適用できるリサイクル技術もさまざま。現在注目されているルートは主に物理的な方法です、湿式冶金とバイオリサイクル。どちらがより実現可能でしょうか?,原材料からの適応力が必要、製品の純度、環境負荷と産業化の成熟度を総合的に判断。
1つ、物理法則:磁石そのものの素材価値を維持することを優先
物理的な方法では、多くの場合、解体が伴います。、消磁、壊れた、スクリーニング、磁気分離と水素フラグメンテーションのステップ。一般化された物理的リサイクルには、短プロセスの直接再生も含まれます,つまり、NdFeB 合金の元の組成と微細構造を維持しようとします。,廃磁石を原料として加工し、再度磁粉や磁石を製造します。。
この方法の主な利点は、プロセスが短いことです、使用する化学試薬の削減、エネルギー消費量が比較的少ない。成分を明確にする、汚染の少ない焼結NdFeB製造スクラップ,物理的手法はより経済的である傾向があります。
ただし、物理的方法では、原材料の品質についてより高い要件が求められます。。廃モーターをリサイクルする場合、ハードドライブまたは家電製品,接着剤が含まれている可能性があります、メッキ、スチール部品、プラスチックおよびさまざまなブランドの磁石。効果的に分解・分類できない場合,不純物は再生磁石の保磁力に影響を与える可能性があります、残留磁気と粘稠度。
また,NdFeB粉末は活性が高い,粉砕および粉砕プロセスでは酸素含有量を制御する必要がある、粉塵と燃焼の危険性。
二、湿式冶金:複雑な廃棄物に対する実証済みのソリューション
湿式冶金では、通常、前処理のために廃棄磁石を最初に粉砕または焙煎します。,次に、酸性またはその他の浸出システムを使用して、希土類元素を溶液に取り込みます。,降水後、抽出、イオン交換や結晶化などの方法によるネオジムの分離、プラセオジム、ジスプロシウム、テルビウムおよびその他の元素。
直接再生と比較して,湿式法の主な目的は、元の磁石の構造を保持することではありません。,代わりに、廃棄物はレアアース塩に再変換されます。、酸化物またはその他の化合物。したがって,複雑な食材に適しています、酸化が激しいスクラップ、または異なるグレードが混合したスクラップ。
湿式精錬は回収率が高い、分離精度の向上、原料の適応力が強いなどのメリット,関連する浸出および抽出プロセスにも、比較的成熟した産業基盤があります。。現在のところ,湿式法は、複雑な NdFeB 廃棄物資源の研究と産業利用において依然として重要な手段です。
その欠点は、酸およびアルカリ試薬を大量に消費することです。,廃液も同時に発生します、さらなる処理が必要な塩副産物と鉄残留物。浸出剤が循環すると、不適切な廃水処理と副産物の利用,リサイクルプロセス自体も新たな環境負荷を引き起こす可能性があります。
三つ、バイオリサイクル:素晴らしい環境の可能性,しかし、それはまだ開発段階にあります
生物学的回収では主に微生物の代謝によって生成される有機酸が使用されます。、無機酸または錯体,廃棄磁石からのレアアースおよびその他の金属の浸出。一部の技術では生体吸着材も使用されています,低濃度溶液からのレアアースイオンの濃縮。
従来の強酸浸出との比較,バイオリーチングは一般に穏やかな反応条件を持ちます、潜在的な利点としては、エネルギー消費量の削減や再生可能な試薬源が挙げられます。。しかし,永久磁石中の鉄含有量は比較的高い,希土類元素には強力な選択分離が必要,これにより微生物に耐性が与えられます、浸出速度とその後の浄化が課題を引き起こす。
現在のところ,生物学的リサイクルはレアアースリサイクルにおける重要な研究方向となっている,しかし、応答サイクルは、プロセスの安定性、装置の体積と規模の制御はさらに最適化する必要がある。したがって,発展の可能性を秘めた補完的な技術として捉えるほうがよいでしょう。,現段階では湿式製錬を包括的に置き換えるのではなく、。
4、3つのテクノロジーの包括的な比較
| 項目を比較する | 物理的方法または直接再生 | 湿式冶金 | バイオリサイクル |
| 主な目標 | 合金や磁性粉の価値を保持 | 希土類元素の分離・精製 | 生物学的プロセスを使用して金属を浸出または濃縮する |
| 適用原材料 | 透明成分、汚染の少ない生産廃棄物 | ミックス、酸化または複雑な組成の廃棄磁石 | 低品位スクラップ、レアアースを含む残渣または前処理材料 |
| 加工長さ | 短い | もっと長く | 通常はもっと長い |
| レアアースの分離能力 | 弱い | より強力な | ひずみと浸出システムに依存 |
| 化学試薬の消費量 | より低い | より高い | 比較的低い |
| 処理速度 | もっと早く | 中くらい | もっとゆっくり |
| 産業の成熟 | 中~高 | より高い | より低い |
| 主な難点 | 不純物、酸化と組成変動 | 廃液処理と試薬リサイクル | 浸出速度とスケールアップの安定性 |
五、どの永久磁石リサイクル技術がより実現可能ですか?
現在の産業情勢から見ると,すべてのスクラップ磁石に最適な唯一の技術はありません。。
工場内で発生するクリーンなスクラップに、追跡可能な研削材と組成を備えたスクラップ磁石,物理的な選別と短いプロセスの再生を優先して評価する必要があります,この方法は材料の劣化や繰り返しの剥離を軽減できるため、。ソースの複雑さ、重度に酸化した廃棄物、または複数のグレードの混合廃棄物,湿式冶金は一般に適応性が高い。生物学的回収は、特定の低品位原料に適しているか、湿式プロセスと組み合わせることができます。。
将来に向けたより現実的な開発の方向性,「解体分別~直接再生~湿式浄化」の階層的リサイクルシステムを確立することです。。リサイクル前に明確にする必要があるのは磁石のグレードだけです、コーティング、接着剤、酸化度と対象製品,この方法によってのみ、真に経済的かつ環境的に実現可能なプロセスを選択することができます。。
当社の錦里事業は以下をカバーします磁気材料、磁気成分モーターや使用済み磁石のリサイクルも。磁石をデザインすることで、製造、アプリケーションの接続とリサイクル,材料のトレーサビリティをさらに向上できる,のために永久磁石材質閉ループ利用のための条件を作成する。




