9 сентября 2021, 10:15
0
0 мин Новая технология позволяет эффективно добывать высокочистые редкоземельные соединения из магнитов электродвигателей. Практическое применение стартует в середине 2020-х в рамках перехода к углеродно-нейтральной экономике.
Читайте также: Электромобиль по цене смартфона: фото, видео
Компания Nissan Motor Co., Ltd. и Университет Васеда объявили о начале испытаний в Японии совместно разработанной технологии переработки, которая предполагает эффективное извлечение высокочистых редкоземельных соединений из магнитов двигателей электромобилей. Планируется, что новая технология войдет в широкий обиход в середине текущего десятилетия.
Автомобильная промышленность поощряет электрификацию в рамках противодействия изменениям климата и перехода к углеродно-нейтральной экономике. В большинстве двигателей электромобилей используются неодимовые магниты, которые содержат редкоземельные металлы, в частности неодим и диспрозий. Сократить использование редкоземельных элементов важно не только из-за влияния на окружающую среду горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, но и в связи с тем, что изменение баланса спроса и предложения приводит к колебанию цен как для производителей, так и для потребителей.
Для более эффективного использования ограниченных и ценных ресурсов с 2010 года Nissan работает над снижением количества тяжелых редкоземельных элементов (РЗЭ) в магнитах электродвигателей. Кроме того, Nissan перерабатывает РЗЭ, удаляя магниты из двигателей, что не соответствуют производственным стандартам, и возвращая их поставщикам. Сейчас применяется несколько этапов переработки, включая ручную разборку и снятие. Следовательно, разработка более простого и рентабельного процесса поможет увеличить объемы переработки в будущем.
С 2017 года Nissan сотрудничает с Университетом Васеда, который имеет большой опыт исследований в области переработки и плавления цветных металлов. В марте 2020 года результатом их сотрудничества стала разработка пирометаллургического процесса, не требующего разборки двигателя.
Обзор процесса:
- В двигатель добавляют карбюризатор и чугун и нагревают до температуры не менее 1400°C, чтобы расплавить вещества в его составе.
- Затем добавляют оксид железа, благодаря которому происходит окисление РЗЭ в расплаве.
- В расплав добавляется небольшое количество флюса с содержанием бора, который растворяет редкоземельные оксиды даже при низких температурах.
- Расплав разделяется на два слоя жидкости: расплавленные оксиды (шлак), содержащие РЗЭ, всплывают на поверхность, а более плотный железоуглеродистый сплав опускается на дно.
- После этого из шлака можно легко изъять РЗЭ.
Как показали испытания, этот процесс позволяет изъять 98% РЗЭ двигателя. Кроме того, этот метод сокращает продолжительность процесса извлечения и время работы по меньшей мере на 50% по сравнению с текущим методом, поскольку не требует размагничивания, снятия и разборки магнитов.