溶融塩電気分解による NdFeB 磁石のリサイクルにより、廃棄磁石スクラップがレアアース供給源に戻ります

溶融塩電気分解による NdFeB 磁石のリサイクルにより、廃棄磁石スクラップがレアアース供給源に戻ります

ほとんどネオジム磁石彼らは今でも鉱山で生活を始めています。研究チームは今月、「その必要はないかもしれない」とNature Communications誌に報告した。彼らのプロセスでは、破砕されたネオジム (NdFeB) スクラップと使用済み磁石を取り出し、レアアース含有量を金属として直接回収し、溶融塩電解と消耗品のマグネシウム陰極でネオジム磁石をリサイクルします。

従来のNdFeB磁石リサイクルの課題

通常は、最初に磁石を破壊します。水素の崩壊により焼結体が粉末に破壊され、次に酸によって粉末が溶解され、希土類元素が酸化物として沈殿します。新しい磁石を作る前に、これらの酸化物を金属に再還元する必要があります。 2 つの完全な変換ステップ、大量の酸の消費、および塩水の廃棄物の流れにより、特にネオジムとプラセオジムの価格が低水準にある場合、経済性が困難になります。

溶融塩電気分解によるレアアース金属の回収方法

新しいプロセスでは、酸化物の段階が省略されます。溶融塩化物塩浴では、電流が電極間を流れ、マグネシウム陰極が Nd と Pr を合金として捕捉します。マグネシウムは走行中に消費されるため、還元剤と電極材料の両方として機能します。著者らは、磁性希土類の回収率は高いが、鉄とホウ素は残留物に残り、濾過して除去できると報告している。

これがマグネット購入者にとって何を意味するか

NdFeB磁石のリサイクルがレアアース供給に何を意味するか

磁石工場にとって、このようなルートの価値は、好調な年であっても劇的なものではありません。タイトなものでは重要です。輸出規制や輸送の混乱によりNdPr酸化物の供給が逼迫した場合、稼働中のリサイクル経路が緩衝材として機能する。風力発電機、エレベーター牽引機、エアコンのコンプレッサー、EVのモーターはすべて予測可能なスケジュールで廃止され、廃棄された磁石1トンには重量のおよそ3分の1がレアアースで含まれている。

リサイクルNdFeB磁石の品質管理と今後の展望

購入チームに繰り返し注意すべき注意事項が 1 つあります。リサイクルされた原料はバッチ間で異なるため、回収された材料からプレスされた磁石には、バージン合金から作られた磁石と同じ粒子配列制御、同じ試験、および同じ塩水噴霧検証が必要です。今後数年間の賢明なアプローチは、混合サプライチェーンです。つまり、SH、UH、EH などの高級および高温グレード用の一次金属と、特性マージンがより広い標準的な N および M シリーズにリサイクル原料をブレンドすることです。

私たちは、この電気分解ルートが研究室を超えてどれほど急速に拡大するかを引き続き監視していきます。回収された NdPr の 1 キログラムあたりのエネルギーコストが著者らの予想どおりになれば、ヨーロッパと北米の磁石ユーザーは、単一の新しい鉱山の開設に依存しない国内供給の選択肢を持つことになります。