Nam châm NdFeB phế liệu và tái chế

Thiêu kếtNam châm vĩnh cửu NdFeBvật liệu có hiệu suất tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong ô tô, thiết bị gia dụng, năng lượng gió, điện tử tiêu dùng và các lĩnh vực khác. Đây là loại vật liệu nam châm vĩnh cửu quan trọng nhất trên thị trường. Trong những năm gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành thông tin điện tử, năng lượng gió và phương tiện năng lượng mới, nhu cầu về NdFeB ngày càng tăng và sản lượng NdFeB thiêu kết hàng năm cũng tăng dần. Một lượng lớn chất thải sản xuất được tạo ra trong quá trình sản xuất nam châm NdFeB thiêu kết. Đồng thời, ngày càng có nhiều thiết bị cơ điện có chứa nam châm NdFeB bị loại bỏ và một lượng lớn chất thải NdFeB cũng được tạo ra. Hàm lượng nguyên tố đất hiếm trong vật liệu NdFeB chiếm trên 30%. Tài nguyên đất hiếm không thể tái tạo được. Sử dụng các phương pháp tiết kiệm và hiệu quả để tái chế các chất có giá trị trong chất thải NdFeB có thể tạo ra giá trị kinh tế nhất định, tiết kiệm tài nguyên và giảm ô nhiễm môi trường.

Tạo ra chất thải NdFeB thiêu kết

Trong quá trình sản xuất NdFeB thiêu kết, mọi quy trình từ tiền xử lý nguyên liệu thô đến thử nghiệm sản phẩm cuối cùng chắc chắn sẽ tạo ra chất thải hoặc sản phẩm thải. Chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất có thể đạt khoảng 25%{1}}% tổng trọng lượng của nguyên liệu thô.

Vì mỗi công ty có kỹ thuật xử lý, thông số kỹ thuật hình dạng khác nhau, v.v., nên tỷ lệ hao hụt trong quy trình gia công là khác nhau, cuối cùng dẫn đến tỷ lệ hao hụt tổng thể khác nhau. Tuy nhiên, tỷ lệ hao hụt vật liệu trong quá trình sản xuất NdFeB rất cao. Một sự thật không thể nghi ngờ là tổn thất gia công và sản phẩm xử lý bề mặt bị lỗi là những đơn vị tạo ra nhiều chất thải nhất trong toàn bộ quy trình sản xuất NdFeB.

Phương pháp tái chế chất thải NdFeB thiêu kết

Việc tái chế chất thải vật liệu NdFeB thường được chia thành hai hướng: một là tách và chiết xuất các nguyên tố khác nhau, đặc biệt là các nguyên tố đất hiếm trong chất thải NdFeB để điều chế các oxit hoặc các hợp chất khác có độ tinh khiết nhất định, có thể dùng làm nguyên liệu thô cho các ứng dụng khác nhau. lĩnh vực; thứ hai là sử dụng vật liệu phế thải để chế tạo nam châm NdFeB hoặc các sản phẩm khác có chức năng nhất định, chẳng hạn như chế tạo nam châm thiêu kết tái sinh, vật liệu hấp thụ, v.v.

1. Khai thác các nguyên tố thải

Việc khai thác các thành phần chất thải có thể được chia thành hai loại: tái chế ướt và tái chế khô. Phương pháp ướt bao gồm phương pháp hòa tan axit clohydric, phương pháp kết tủa muối kép, v.v. Phương pháp khô bao gồm phương pháp oxy hóa, phương pháp clo hóa hoặc phương pháp chiết kim loại nóng chảy, v.v. So với tái chế ướt, tái chế khô thân thiện với môi trường hơn. Chất thải NdFeB có mức độ oxy hóa cao, chẳng hạn như vật liệu bùn và bột, thường được tái chế bằng phương pháp tách và chiết các nguyên tố đó. (Phương pháp tách kim loại nóng chảy trong tái chế khô yêu cầu phế liệu bị oxy hóa nhẹ)

2. Điều chế NdFeB từ phế thải

Phương pháp tái chế sử dụng vật liệu phế thải để chế tạo nam châm vĩnh cửu NdFeB có ưu điểm là trực tiếp và hiệu quả. Đối với chất thải số lượng lớn có mức độ oxy hóa thấp, nó có thể được sử dụng để chế tạo nam châm vĩnh cửu NdFeB tái sinh, có thể tận dụng tối đa cấu trúc ranh giới hạt hoàn chỉnh của chất thải số lượng lớn NdFeB mà không cần phải trải qua các quá trình tinh chế như hòa tan và tách. Nó có thể được sử dụng để chuẩn bị nam châm sau khi xử lý bổ sung.

Tiêu chuẩn NdFeB thiêu kết tái sinh GB/T 34490-2017

1. Lựa chọn nguyên liệu

Chất thải NdFeB được sử dụng trong quá trình điều chế vật liệu nam châm vĩnh cửu NdFeB thiêu kết tái sinh bao gồm hai loại: một là chất thải NdFeB thiêu kết dạng vảy và khối được tạo ra trong quá trình sản xuất; cái còn lại là các vật liệu từ tính khác nhau sẽ bị loại bỏ sau khi sử dụng. Các mảnh, khối được phủ và các hình dạng khác của chất thải NdFeB thiêu kết được tháo rời khỏi thiết bị. Thành phần chính của vật liệu nam châm vĩnh cửu NdFeB thiêu kết chất thải đã qua sử dụng phải là NdFeB thiêu kết và nó phải có khả năng từ hóa.

2. Phân loại nguyên liệu

Các mẫu được lấy để phát hiện tổng hàm lượng đất hiếm và hàm lượng đất hiếm nặng (dysprosium, terbium) của NdFeB thiêu kết phế liệu và các chất thải được phân loại thành năm loại sau dựa trên kết quả thử nghiệm. Vật liệu NdFeB thiêu kết chất thải có hàm lượng đất hiếm dưới 28,5% không phù hợp để sản xuất nam châm tái chế.

3. Tái chế vật liệu

Sau khi NdFeB thiêu kết thải được xử lý theo quy trình quy định sẽ tạo ra NdFeB thiêu kết tái sinh. Quá trình tái sinh bao gồm tiền xử lý nguyên liệu thô, nghiền nguyên liệu thô, kiểm tra nguyên liệu thô, tái tạo hiệu suất, v.v.

Các thí nghiệm cho thấy độ kháng từ của nam châm sau khi thêm 2% PrNd đã trở về 102% so với sản phẩm chính, tích dư lượng và năng lượng từ lần lượt bằng 95% và 90% sản phẩm chính, đồng thời độ vuông góc giảm. Sử dụng phương pháp khuếch tán ranh giới hạt, việc thêm dysprosi vào bột NdFeB thiêu kết có thể làm tăng đáng kể lực cưỡng bức của nam châm.

4. Yêu cầu về vật liệu

Tổng hàm lượng đất hiếm của vật liệu nam châm vĩnh cửu NdFeB thiêu kết tái sinh phải lớn hơn hoặc bằng 30.0% và các đặc tính từ chính ở nhiệt độ phòng (20 độ) phải tuân theo các quy định sau. Nếu người mua có yêu cầu đặc biệt, nhà cung cấp và người mua có thể thỏa thuận riêng.