El reciclaje de imanes de NdFeB con electrólisis de sales fundidas convierte los desechos de imanes de nuevo en suministro de tierras raras

El reciclaje de imanes de NdFeB con electrólisis de sales fundidas convierte los desechos de imanes de nuevo en suministro de tierras raras

Mayoríaimanes de neodimiohoy todavía comienzan su vida en una mina. Un equipo de investigación informó en Nature Communications este mes que tal vez no sea necesario. Su proceso toma chatarra triturada de neodimio (NdFeB) e imanes al final de su vida útil y recupera el contenido de tierras raras directamente como metal, reciclando imanes de neodimio con electrólisis de sales fundidas y un cátodo de magnesio consumible.

Desafíos del reciclaje de imanes de NdFeB convencionales

La práctica habitual es demoler primero los imanes: la decrepitación del hidrógeno rompe el cuerpo sinterizado hasta convertirlo en polvo, luego los ácidos disuelven el polvo y las tierras raras precipitan en forma de óxidos. Luego, esos óxidos deben volver a reducirse a metal antes de que se puedan fabricar nuevos imanes. Dos pasos de conversión completos, un alto consumo de ácido y un flujo residual de agua salada dificultan la economía, especialmente cuando los precios del neodimio y el praseodimio se mantienen en niveles bajos.

Cómo la electrólisis de sales fundidas recupera metales de tierras raras

El nuevo proceso omite la etapa de óxido. En un baño de sal de cloruro fundido, la corriente pasa entre los electrodos y el cátodo de magnesio captura Nd y Pr como una aleación. Debido a que el magnesio se consume durante el funcionamiento, actúa como agente reductor y como material del electrodo. Los autores informan de una alta recuperación de las tierras raras magnéticas, mientras que el hierro y el boro permanecen en el residuo, que puede filtrarse.

Qué significa esto para los compradores de imanes

Qué significa el reciclaje de imanes de NdFeB para el suministro de tierras raras

Para una fábrica de imanes, el valor de dicha ruta no es espectacular en un buen año. Importa en uno apretado. Cuando los controles de exportación o las interrupciones en el transporte reducen el suministro de óxido de NdPr, un canal de reciclaje en funcionamiento actúa como amortiguador: los generadores de turbinas eólicas, las máquinas de tracción de ascensores, los compresores de aire acondicionado y los motores de vehículos eléctricos se retiran según calendarios predecibles, y cada tonelada de imanes desechados lleva aproximadamente un tercio de su peso en tierras raras.

Control de calidad y perspectivas futuras de los imanes de NdFeB reciclados

Vale la pena repetir una advertencia a los equipos de compras. La materia prima reciclada varía entre lotes, por lo que los imanes prensados ​​a partir de material recuperado necesitan el mismo control de alineación de grano, las mismas pruebas y la misma verificación de niebla salina que los imanes fabricados con aleación virgen. El enfoque sensato en los próximos años es una cadena de suministro mixta: metal primario para grados de alta calidad y alta temperatura como SH, UH y EH, con insumos reciclados mezclados en series estándar N y M donde los márgenes de propiedad son más amplios.

Seguiremos observando qué tan rápido esta ruta de electrólisis se expande más allá del laboratorio. Si el coste energético por kilogramo de NdPr recuperado llega a donde esperan los autores, los usuarios de imanes en Europa y América del Norte tendrán una opción de suministro interno que no depende de la apertura de una sola mina nueva.