Reciclagem de ímãs NdFeB com eletrólise de sal fundido transforma sucata magnética residual em suprimento de terras raras

Reciclagem de ímãs NdFeB com eletrólise de sal fundido transforma sucata magnética residual em suprimento de terras raras

Maioriaímãs de neodímiohoje ainda iniciam a vida em uma mina. Uma equipe de pesquisa relatou na Nature Communications este mês que talvez não seja necessário. Seu processo utiliza sucata de neodímio (NdFeB) triturada e ímãs em fim de vida e recupera o conteúdo de terras raras diretamente como metal, reciclando ímãs de neodímio com eletrólise de sal fundido e um cátodo de magnésio consumível.

Desafios da reciclagem convencional de ímãs NdFeB

A prática usual é demolir primeiro os ímãs: a decrepitação do hidrogênio quebra o corpo sinterizado em pó, depois os ácidos dissolvem o pó e as terras raras são precipitadas como óxidos. Esses óxidos precisam então ser reduzidos novamente em metal antes que novos ímãs possam ser feitos. Duas etapas completas de conversão, um grande consumo de ácido e um fluxo residual de água salgada dificultam a economia, especialmente quando os preços do neodímio e do praseodímio estão em níveis baixos.

Como a eletrólise do sal fundido recupera metais de terras raras

O novo processo pula o estágio de óxido. Num banho de sal de cloreto fundido, a corrente passa entre os eletrodos e o cátodo de magnésio captura Nd e Pr como uma liga. Como o magnésio é consumido durante a corrida, ele atua tanto como agente redutor quanto como material do eletrodo. Os autores relatam alta recuperação de terras raras magnéticas, enquanto o ferro e o boro ficam no resíduo, que pode ser filtrado.

O que isso significa para os compradores magnéticos

O que a reciclagem de ímãs NdFeB significa para o fornecimento de terras raras

Para uma fábrica de ímãs, o valor dessa rota não é dramático em um ano bom. É importante em um ambiente apertado. Quando os controlos de exportação ou as interrupções no transporte comprimem o fornecimento de óxido de NdPr, um canal de reciclagem em funcionamento funciona como um amortecedor: geradores de turbinas eólicas, máquinas de tracção de elevadores, compressores de ar condicionado e motores de veículos eléctricos são todos retirados de serviço em horários previsíveis, e cada tonelada de ímanes sucateados transporta cerca de um terço do seu peso em terras raras.

Controle de qualidade e perspectivas futuras para ímãs NdFeB reciclados

Vale a pena repetir um cuidado às equipes de compras. A matéria-prima reciclada varia entre os lotes, portanto, os ímãs prensados ​​a partir de material recuperado precisam do mesmo controle de alinhamento de grãos, dos mesmos testes e da mesma verificação de névoa salina que os ímãs feitos de liga virgem. A abordagem sensata nos próximos anos é uma cadeia de fornecimento mista: metal primário para classes de alta qualidade e alta temperatura, como SH, UH e EH, com insumos reciclados misturados nas séries N e M padrão, onde as margens de propriedade são mais amplas.

Continuaremos observando a rapidez com que essa rota de eletrólise vai além do laboratório. Se o custo de energia por quilograma de NdPr recuperado chegar onde os autores esperam, os utilizadores de magnetos na Europa e na América do Norte terão uma opção de fornecimento doméstico que não depende da abertura de uma única nova mina.