China menguasai pasaran nadir bumi, dengan ketara mempengaruhi harga global sejak tahun 2011 disebabkan oleh dasar eksportnya. Untuk mengurangkan kebergantungan terhadap sumber -sumber Cina, negara -negara AS, Jepun, dan EU telah memberi tumpuan kepada kitar semula unsur -unsur nadir bumi, terutama dari magnet kekal NDFEB, yang menyumbang sebahagian besar penggunaan. Makalah ini mencadangkan tiga proses pyrometallurgical untuk mengekstrak unsur -unsur nadir bumi secara efisien dari bahan NDFEB, yang bertujuan untuk meminimumkan kesan alam sekitar dan meningkatkan pemulihan sumber.
Pengenalan
Unsur -unsur nadir bumi (REE) adalah kritikal untuk pelbagai teknologi canggih, namun pengekstrakan dan pengeluaran mereka telah menimbulkan kebimbangan alam sekitar. Sebagai pengeluar dan pengeksport terbesar, dasar China telah menyebabkan turun naik harga antarabangsa, mendorong negara -negara untuk meneroka alternatif yang mampan. Makalah ini menangani kemurungan REE kitar semula, terutamanya dari magnet kekal NDFEB, yang menghasilkan sisa yang ketara semasa pengeluaran dan pelupusan.
Keperluan untuk kitar semula
Permintaan global: Magnet NDFEB adalah penting dalam sektor tenaga elektronik, automotif, dan boleh diperbaharui.
Kesan alam sekitar: Perlombongan tradisional dan pemprosesan nadir bumi mengakibatkan kemerosotan alam sekitar yang besar.
Kecekapan sumber: Memulihkan Rees dari produk sedia ada dapat mengurangkan tekanan pada rizab semula jadi.
Cadangan proses pyrometallurgical
Makalah ini memperkenalkan tiga metodologi untuk mengekstrak Rees dari bahan NDFEB:
Kaedah Fusion Slag-Gold
Gambaran keseluruhan proses: Bahan -bahan Ndfeb secara mekanikal dihancurkan ke dalam serbuk, teroksida dalam relau muffle, dan dikurangkan menggunakan karbon untuk memisahkan oksida nadir bumi dari besi.
Parameter utama: Pengoksidaan optimum berlaku pada 700 darjah selama 1 jam, menghasilkan terutamanya nd₂o₃ dan fe₂o₃.
Hasilnya: Menyesuaikan suhu pengurangan (1400-1550 darjah) meningkatkan kesucian oksida nadir bumi, mencapai lebih daripada 99% kecekapan pengekstrakan.
Pengoksidaan Selektif Slag Komposit
Mekanisme: Kaedah ini mengeksploitasi pelbagai afiniti oksigen unsur -unsur nadir bumi dan besi, memastikan pemisahan yang berkesan semasa tahap pengoksidaan dan pengurangan.
Pengoptimuman: Kesucian oksida nadir bumi mencapai 94.9% berat dengan kekotoran boron yang dikurangkan, memudahkan proses pemulihan.
Peleburan induksi vakum (VIM) - Pemisahan magnet hidrolisis (HMS)
Prinsip: Memberi tumpuan kepada hidrolisis karbonat nadir bumi, memanfaatkan sifat hidrolisis untuk mengasingkan REE dari bahan lain.
Kelebihan: Kesan alam sekitar yang lebih rendah berbanding dengan kaedah tradisional, menjajarkan matlamat kelestarian.
Faedah ekonomi dan sosial
Pemuliharaan sumber: Kitar semula unsur -unsur nadir bumi dari magnet NDFEB dengan ketara mengurangkan permintaan untuk operasi perlombongan baru.
Perlindungan alam sekitar: Mengurangkan pencemaran yang dikaitkan dengan pengekstrakan dan pemprosesan mineral.
Pembangunan Industri: Menggalakkan pertumbuhan ekonomi pekeliling di sektor nadir bumi, memupuk inovasi dalam teknologi kitar semula.
Kaedah pyrometallurgical yang dicadangkan untuk mengekstrak unsur -unsur nadir bumi dari bahan -bahan NDFEB yang hadir penyelesaian yang berdaya maju kepada cabaran yang ditimbulkan oleh kekurangan sumber dan kemerosotan alam sekitar. Dengan mengoptimumkan iniproses, kita dapat meningkatkan kemampanan industri nadir bumi sambil mengurangkan pergantungan pada sumber luaran.