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【原创【/span>钕铁硼废料回收:不可忽视的宝藎/div>
中国粉体 2025/11/4 16:16:03 点击 1322 欠/div>
导读回收钕铁硼废料:破解稀土资源短缺与环境污染的密码、/div>

中国粉体网讯钕铁硼永磁材料因其优异的磁性能被广泛应用于风力发电、新能源汽车、电子产品等领域,被誉为“磁王”。然而,钕铁硼磁体的生产过程报废率高?0%,加之其有限的使用寿命,导致大量钕铁硼废料产生、/span>

这些废料中稀土元素含量高辽/span>30%,远高于原生稀土矿,是一种极具价值的二次资源。高效回收钕铁硼废料中的稀土元素,对保障稀土资源安全、减少环境污染及促进可持续发展具有重要意义、/span>

钕铁硼废料的特性与来源

钕铁硼废料主要来源于磁体制造过程中的边角料、残次品以及退役的含磁体电子产品。其化学成分复杂,除主要稀土元紟/span>Nd、Pr外,常添加Dy、Tb等元素以提高矫顽力,以及Co、Al、Cu等元素改善综合性能。根据稀土含量,钕铁硼废料可分为低稀土(REEs?0%)、中稀土(20%~30%)和高稀土(?0%)三类、/span>

物相分析表明,钕铁硼废料的主相为Nd2Fe14B,晶界处存在NdO、Nd2O3及少野/span>NdFe4B4相、/span>XPS分析进一步揭示,铁主要以三价态存在,稀土元素如Ce、Pr等也呈现特定的氧化状态、/span>

回收工艺研究进展

目前,钕铁硼废料的回收工艺主要分为火法、湿法及新型回收技术、/span>

(一)火法回收工艹/span>

火法回收通过高温反应实现稀土与铁的分离,主要有选择氧化法、氯化分离法、液态合金法及渣金熔分法、/span>

选择氧化泔/span>基于稀土与氧的亲和力远高于铁的特性,在高温下使稀土选择性氧化形成氧化物,与金属铁分离、/span>Nakamoto等通过精确控制氧分压,成功制备出纯度超?5%的混合稀土氧化物,回收率?9%、/span>


?/span>FeCl2为氯化剂采用氯化法回收钕铁硼磁体废料工艺流程

氯化分离泔/span>利用稀土与氯的强亲和力,使?/span>NH4Cl、FeCl2戕/span>MgCl2等氯化剂,将稀土转化为氯化物后分离、/span>Uda以FeCl2为氯化剂,在800℃下反应,稀土回收率?5.9%,产品纯度超99%、/span>

液态合釐/span>泔/span>是利用稀土元素和铁对其他金属的亲和力差异,实现稀土和铁的有效富集与分离。稀土元紟/span>Nd能与Ag?/span>Mg等形成多种形态的低熔点合金,妁/span>Mg在低温环境下能呈熔融状态,而钕能与镁结合形成一系列合金、/span>

渣金分离泔/span>是基于钕铁硼废料中稀土与氧更易结合的特性,将钕铁硼废料中金属全部转化为金属氧化物,同时,在造渣剂的高温作用下,通过控制还原性条件将铁氧化物转变为金屝/span>Fe,而稀土氧化物在造渣剂的作用下形成稀土富集渣,实现金屝/span>Fe与稀土渣相的分离,该法又称为渣金熔分法、/span>


渣金溶分法试验流程图

(二)湿法回收工艹/span>

湿法回收是目前应用最广的方法,主要包括全溶法、盐酸优溶法、复盐沉淀法及溶剂萃取法、/span>

全溶泔/span>采用盐酸将废料完全溶解,再通过氧化、萃取、沉淀等步骤分离稀土。陈锦云等用盐酸溶解后,?/span>N503除铁、P507萃取稀土,最终获得纯度大?9%的稀土氧化物、/span>


全溶法回收工艺流程图

盐酸优溶泔/span>通过控制酸度使稀土氧化物优先溶解,显著降低酸耗。王毅军等采用该法从钕铁硼废料中提取稀土,回收率超95%,纯度达99%、/span>


盐酸优溶法回收工艺流程图

溶剂萃取泔/span>利用有机萃取剂选择性分离稀土,妁/span>D2EHPA、PC88A等。Yoon等采用PC88A萃取剂,成功分离Dy和Nd,产品纯度达99%、/span>

(三)新型回收工艹/span>

新型回收技术旨在解决传统方法的高能耗、高污染问题,包括氢爆法、生物浸出法、电化学法等、/span>

氢爆泔/span>'/span>HD)利用钕铁硼吸氢后晶界断裂的特性,通过氢化-脱氢制备磁粉。Zhao等通过HD处理废磁体,获得各向异性磁粉,矫顽力达原磁体的83%、/span>

生物浸出泔/span>利用微生物代谢产物溶解稀土,是一种绿色环保的方法。研究表明,特定菌株对钕的回收效率可辽/span>91%,但存在反应慢、回收率低的局限、/span>

电化学法通过控制电位选择性溶解稀土、/span>Kumari等以枸橼酸为电解液,电化学溶解废料,最终获得纯?9.9%的稀土氧化物、/span>

不同回收工艺的比较与环境影响

火法工艺流程短、处理量大,但能耗高,且难以分离单一稀土;湿法工艺回收率高、产品纯度高,但耗酸量大,废水处理成本高;新型工艺如生物浸出、电化学法等虽环保,但多处于实验室阶段,尚未规模化应用、/span>

环境影响方面,传统回收过程常使用强酸、强碱及高温处理,产生大量废液、废气,增加环境负担。因此,开发绿色、低耗的回收工艺至关重要、/span>

钕铁硼废料回收是缓解稀土资源短缺、减少环境污染的关键途径。通过技术创新与政策引导,未来钕铁硼回收产业将朝着绿色化、低成本、短流程、高收率的方向发展,为可持续发展注入新动力、/span>

参考来源:

董静静,等:废弃钕铁硼磁体稀土元素回收工艺研究现状及展望

曹江平,等:钕铁硼废料中稀土回收工艺研究进展及展望

王厚庅/span>,等9/span>钕铁硼废料中稀土回收工艺研究进展及展望

中国粉体网等

(中国粉体网编辑整理/留白(/span>

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