在最近的一項研究中發表在工程京都大學的研究人員推出了一種從報廢磁鐵中有效分離和回收稀土元素 (REE) 的新方法。這種創新工藝稱為選擇性萃取-蒸發-電解 (SEEE) 工藝，有望顯著推進回收技術並支持全球實現碳中和的努力。

稀土元素，特別是釹 (Nd) 和鏑 (Dy)，是各種綠色技術中使用的高性能磁鐵的重要成分，包括電動車（電動車）和風力渦輪機。隨著對這些技術的需求激增，高效回收這些關鍵材料的研究變得至關重要。新的 SEEE 製程透過提供傳統濕式冶金技術的高效且環保的替代方案來滿足這一需求。

這項研究由京都大學先進能源研究所的 Toshiyuki Nohira 教授及其團隊領導，探討了這種新工藝如何改變廣泛應用於節能技術的釹磁鐵的回收利用。傳統的回收方法通常涉及複雜且能源密集的過程，對環境產生重大影響。相較之下，SEEE 流程的設計更加永續且精確。

SEEE 過程涉及三個關鍵階段：

1. 選擇性萃取：使用熔鹽混合物，包括氯化鈣(氯化鈣₂） 和氯化鎂(氯化鎂₂），該過程從磁鐵廢料中提取稀土元素。添加氟化鈣（CaF₂）有助於控制蒸發損失並提高萃取效率。
2. 選擇性蒸發：然後該過程去除任何剩餘的萃取劑和副產品，濃縮稀土元素。
3. 選擇性電解：最後，根據不同的形成電位對萃取的稀土元素進行電化學分離。此步驟可回收高純度的 Nd 和 Dy 金屬。

這項研究的結果是有希望的。SEEE 製程實現了 Nd 96% 和 Dy 91% 的回收率，兩種金屬的純度均超過 90%。分離和回收這些關鍵元素的這種效率和精度水平是對現有方法的重大進展。

這項研究的影響是深遠的。隨著電動車的需求和再生能源不斷增長，對有效回收解決方案的需求也在不斷增長。SEEE 流程可以在確保稀土元素的穩定供應方面發揮關鍵作用，同時減少對新採礦活動的依賴，而新採礦活動往往會產生巨大的環境成本。

此外，SEEE製程不僅限於回收Nd磁體。研究人員認為，它可以適用於其他應用，例如核燃料的後處理，從而擴大其在不同領域的潛在影響。

雖然 SEEE 流程已展現出巨大的潛力，但研究人員承認，還需要進一步的技術研究才能將其完全整合到工業應用中。儘管如此，初步結果標誌著材料回收和環境永續性領域向前邁出了重要一步。

該研究強調了先進研究在開發符合全球環境目標的解決方案方面的關鍵作用。隨著世界走向更永續的未來，像 SEEE 流程這樣的創新對於克服 REE 回收相關的挑戰和支持更廣泛地向碳中和技術過渡至關重要。

更多資訊：華航等，熔鹽中高效精密稀土元素分離與回收工藝，工程（2024）。DOI：10.1016/j.eng.2022.12.013

提供者：工程