9 вересня 2021, 10:15
0
0 хв Нова технологія дає змогу ефективно добувати високочисті рідкісноземельні сполуки з магнітів електродвигунів. Практичне застосування стартує в середині 2020-х у межах переходу до вуглецево-нейтральної економіки.
Читайте також: Електромобіль за ціною смартфона: фото, відео
Компанія Nissan Motor Co., Ltd. і Університет Васеда оголосили про початок випробувань у Японії спільно розробленої технології переробки, що передбачає ефективне добування високочистих рідкісноземельних сполук з магнітів двигунів електромобілів. Планується, що нова технологія увійде в широкий ужиток у середині поточного десятиліття.
Автомобільна промисловість заохочує електрифікацію у межах протидії змінам клімату та переходу до вуглецево-нейтральної економіки. У більшості двигунів електромобілів використовуються неодимові магніти, що містять рідкісноземельні метали, зокрема неодим та диспрозій. Скоротити використання рідкісноземельних елементів важливо не лише через вплив на довкілля гірничодобувної та переробної промисловості, але й у зв’язку з тим, що зміна балансу попиту й пропозиції призводить до коливання цін як для виробників, так і для споживачів.
Задля більш ефективного використання обмежених та цінних ресурсів з 2010 року Nissan працює над зниженням кількості важких рідкісноземельних елементів (РЗЕ) у магнітах електродвигунів. Крім того, Nissan переробляє РЗЕ, видаляючи магніти з двигунів, що не відповідають виробничим стандартам, і повертаючи їх постачальникам. Наразі застосовується декілька етапів переробки, включно з ручним розбиранням і зняттям. Отже, розробка більш простого й рентабельного процесу допоможе збільшити обсяги переробки в майбутньому.
З 2017 року Nissan співпрацює з Університетом Васеда, який має великий досвід досліджень в галузі переробки й плавлення кольорових металів. У березні 2020 року результатом їх співпраці стала розробка пірометалургійного процесу, що не потребує розбирання двигуна.
Огляд процесу:
- До двигуна додають карбюризатор і чавун і нагрівають до температури щонайменше 1400 °C, щоб розплавити речовини в його складі.
- Потім додають оксид заліза, завдяки якому відбувається окиснення РЗЕ в розплаві.
- До розплаву додається невелика кількість флюсу з вмістом бору, що розчиняє рідкісноземельні оксиди навіть за низьких температур.
- Розплав розділяється на два шари рідини: розплавлені оксиди (шлак), що містять РЗЕ, спливають на поверхню, а більш щільний залізовуглецевий сплав опускається на дно.
- Після цього зі шлаку можна легко вилучити РЗЕ.
Як показали випробування, цей процес дає змогу вилучити 98 % РЗЕ двигуна. Крім того, цей метод скорочує тривалість процесу вилучення і час роботи щонайменше на 50 % порівняно з поточним методом, оскільки не потребує розмагнічування, зняття та розбирання магнітів.