新方法從舊磁鐵中回收 90% 重要稀土元素

京都大學的研究人員最近開發出一種新的方法,旨在從消費品和工業產品中分離和回收稀土元素(REEs),特別是用於高性能磁鐵的材料。研究人員在新聞稿中指出:「稀土元素,尤其是釹(Nd)和釤(Dy),是各種綠色技術中必不可少的組成部分,包括電動車(EVs)和風力發電機。」隨著對這些技術需求的激增,這些關鍵材料的高效回收變得至關重要。新方法被稱為選擇性提取–蒸發–電解(SEEE)過程,旨在應對這些關鍵材料可持續供應日益增長的需求。在測試中,該過程顯示出對釹的回收率達到 96%,對釤的回收率為 91%。研究人員補充道:「SEEE 過程在釹和釤的回收中都達到超過 90% 的純度。」

目前,稀土元素的主要來源是礦業,這一活動通常伴隨著重大的環境挑戰,包括土地破壞和化學廢物的產生。現有的回收技術主要基於水冶金,通常過程複雜,需要多個階段和大量能源投入,這可能限制其經濟可行性和環境效益。因此,京都大學的研究目標是開發一種既高效又環保的替代方案。SEEE 過程被結構化為三個明確的階段。第一階段是選擇性提取,將磁鐵廢料浸泡在含有氯化鈣(CaCl2)和氯化鎂(MgCl2)的熔融鹽混合物中。研究人員解釋說:「添加氟化鈣(CaF2)有助於控制蒸發損失並提高提取效率。」這一步驟能夠將所需的稀土元素從磁鐵中的其他材料,如鐵和硼中分離出來。

第二階段是選擇性蒸發。在這個階段,第一階段的提取劑和其他副產品被去除,留下濃縮的稀土元素混合物。第三個也是最後一個階段是選擇性電解。新聞稿指出:「提取的稀土元素是通過電化學方式分離的。」這是因為不同的元素具有不同的形成電位,允許它們以高純度金屬形式單獨回收。SEEE 過程可能在確保稀土元素穩定供應的同時,減少對新礦業活動的依賴,這些活動通常會帶來重大的環境成本。

研究人員還提出,SEEE 過程背後的方法學也可以適應其他困難的分離挑戰,例如處理用過的核燃料。雖然 SEEE 過程顯示出相當大的潛力,但研究團隊承認,仍需進一步的技術調查,以便將其全面整合到工業應用中。另一方面,美國的研究人員開發了一種新方法,可以將被丟棄的數據中心硬體轉化為可靠的環保稀土金屬和貴金屬的來源。在一個首創的試點項目中,Western Digital、Microsoft、Critical Materials Recycling(CMR)和PedalPoint Recycling 處理了近 50,000 磅的退役硬碟和伺服器硬體。該團隊使用一種無酸化學方法,提取了稀土元素,如釹、鈰和釤,以及高純度的金、銅、鋁和鋼。這些研究成果不僅顯示出回收稀土元素的新潛力,也為環保技術的未來發展鋪平了道路。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。