在最近的一项研究中发表在工程京都大学的研究人员推出了一种从报废磁体中有效分离和回收稀土元素 (REE) 的新方法。这种创新工艺被称为选择性萃取-蒸发-电解 (SEEE) 工艺，有望显着推进回收技术并支持全球实现碳中和的努力。

稀土元素，特别是钕 (Nd) 和镝 (Dy)，是各种绿色技术中使用的高性能磁体的重要成分，包括电动汽车（电动汽车）和风力涡轮机。随着对这些技术的需求激增，高效回收这些关键材料的研究变得至关重要。新的 SEEE 工艺通过提供传统湿法冶金技术的高效且环保的替代方案来满足这一需求。

这项研究由京都大学先进能源研究所的 Toshiyuki Nohira 教授及其团队领导，探讨了这种新工艺如何改变广泛应用于节能技术的钕磁铁的回收利用。传统的回收方法通常涉及复杂且能源密集的过程，对环境产生重大影响。相比之下，SEEE 流程的设计更加可持续和精确。

SEEE 过程涉及三个关键阶段：

1. 选择性萃取：使用熔盐混合物，包括氯化钙(氯化钙₂） 和氯化镁(氯化镁₂），该过程从磁铁废料中提取稀土元素。添加氟化钙（CaF₂）有助于控制蒸发损失并提高萃取效率。
2. 选择性蒸发：然后该过程去除任何剩余的萃取剂和副产品，浓缩稀土元素。
3. 选择性电解：最后，根据不同的形成电位对提取的稀土元素进行电化学分离。此步骤可以回收高纯度的 Nd 和 Dy 金属。

这项研究的结果是有希望的。SEEE 工艺实现了 Nd 96% 和 Dy 91% 的回收率，两种金属的纯度均超过 90%。分离和回收这些关键元素的这种效率和精度水平是对现有方法的重大进步。

这项研究的影响是深远的。随着电动汽车的需求和可再生能源不断增长，对有效回收解决方案的需求也在不断增长。SEEE 流程可以在确保稀土元素的稳定供应方面发挥关键作用，同时减少对新采矿活动的依赖，而新采矿活动往往会产生巨大的环境成本。

此外，SEEE工艺不仅限于回收Nd磁体。研究人员认为，它可以适用于其他应用，例如核燃料的后处理，从而扩大其在不同领域的潜在影响。

虽然 SEEE 流程已展现出巨大的潜力，但研究人员承认，还需要进一步的技术研究才能将其完全集成到工业应用中。尽管如此，初步结果标志着材料回收和环境可持续性领域向前迈出了重要一步。

该研究强调了先进研究在开发符合全球环境目标的解决方案方面的关键作用。随着世界走向更加可持续的未来，像 SEEE 流程这样的创新对于克服 REE 回收相关的挑战和支持更广泛地向碳中和技术过渡至关重要。

更多信息：华航等，熔盐中高效精密稀土元素分离与回收工艺，工程（2024）。DOI：10.1016/j.eng.2022.12.013

提供者：工程