Recykling metali ziem rzadkich

W należącym do amerykańskiego Departamentu Energii Ames Laboratory trwają prace nad technologią recyklingu metali ziem rzadkich. Naukowcy starają się odzyskać neodym z magnesów. Wstępne wyniki są bardzo zachęcające,

W swoich pracach specjaliści opierają się na doświadczeniach, jakie zdobyli w latach 90. ubiegłego wieku. Wówczas opracowali proces, który pozwalał na oddzielenie neodymu tworzącego wraz z żelazem i borem magnesy. Nie zależało im jednak na uzyskaniu czystego neodymu, a dążyli do otrzymania magnezowo-neodymowej mieszanki. Ceny metali ziem rzadkich były na tyle niskie, że prace nad czystym neodymem były nieopłacalne.

Jednak w latach 2009-2011 ceny wzrosły dziesięciokrotnie. Co gorsza światowe zasoby neodymu szacowane są na około 8 milionów ton, a obecne zapotrzebowanie wynosi ponad 22 000 ton. Popyt z pewnością wzrośnie, gdyż neodym wykorzystywany jest w magnesach, a te z kolei potrzebne są do budowy samochodów elektrycznych.

Dlatego też profesor Ryan Ott, który stoi na czele grupy badawczej mówi, że obecnym celem jest stworzenie nowych stopów magnezów z poddanych recyklingowi metali ziem rzadkich. Chcemy, by te nowe stopy miały właściwości podobne do stopów wykonanych z nieprzetwarzanych wcześniej metali. Wygląda na to, że technika odzyskiwania zdaje egzamin. Efektywnie usuwa metale ziem rzadkich z komercyjnych magnesów.

Zaczynamy od spiekanych, niepokrywanych niczym magnesów, które zawierają neodym, dysproz i prazeodym. Następnie kruszymy je w automatycznym moździerzu na kawałki o długości 2-4 milimetrów - opowiada profesor. Tak przygotowany materiał trafia do specjalnego pojemnika, do którego dodawany jest magnez z formie stałej. Całość jest podgrzewana za pomocą fal radiowych. Magnez zaczyna się topić, a pokruszone kawałki magnesu pozostają w formie stałej. Zachodzi proces dyfuzji, dzięki któremu wszystkie trzy metale ziem rzadkich przenikają do roztopionego magnezu, a żelazo i bor, które tworzyły oryginalny magnes, pozostają w formie stałej - mówi Ott.

Następnie magnez oraz znajdujące się w nim metale są formowane w sztabę i schładzane, Później magnez jest odparowywany i pozostają interesujące uczonych metale.

Okazało się, że właściwości odzyskanych w ten sposób metali ziem rzadkich są porównywalne z właściwościami metali, które wcześniej nie były wykorzystywane - poinformował profesor Ott.

Teraz jego grupa pracuje nad udoskonaleniem swojej technologii, a następnie przeskaluje proces tak, by nadawał się do zastosowań przemysłowych.

recykling metale ziem rzadkich neodym dysproz magnes