Переработка магнитного вторсырья

Редкоземельные сплавы и изготовленные из них постоянные магниты приобретают все большее значение по мере роста использования электродвигателей.

Эти материалы имеют решающее значение для эффективности и производительности электродвигателей, генераторов и других промышленных устройств. От этих материалов во многом зависит эффективность и производительность электродвигателей, генераторов и других промышленных устройств. Переработка играет все более важную роль в этой области, обеспечивая устойчивое использование ценных сырьевых материалов и одновременно защищая окружающую среду.

Вторично используемые магниты можно разделить на две основные категории: с одной стороны, отходы образуются в процессе производства магнитов, а с другой - перерабатываются отходы от электродвигателей, генераторов и других устройств.

Отходы магнитного производства - это, как правило, отходы от механической обработки магнитов. Чтобы вновь включить этот материал в производственный процесс, необходимо удалить все примеси, такие как оксиды и карбиды.

Срок службы электродвигателей и генераторов обычно составляет около 10 лет. Таким образом, к настоящему времени уже произведено значительное количество магнитного сырья. Например, для ветряной турбины используется около 600 кг редкоземельных магнитов на мегаватт мощности.

Переработка магнитного вторсырья

Однако магнитное вторсырье содержит большое количество примесей с содержанием кислорода, азота или углерода, которые накапливаются в основном в мелких фракциях. Они оказывают негативное влияние на магнитные свойства и поэтому должны быть удалены перед повторным использованием. Чтобы добиться эффективного снижения содержания кислорода, порошок необходимо сначала измельчить. Затем ультратонкие частицы вместе с примесями надежно отделяются от переработанного магнитного порошка с помощью высокопроизводительного сепаратора сверхтонких частиц m-Class и получается магнитный порошок, пригодный для повторного использования (рис. 1).

Рис. 1: Пример снижения количества примесей кислорода в порошке с помощью классификации

Теоретическое снижение содержания кислородных примесей в перерабатываемом материале в зависимости от содержания d90 в мелкой и крупной фракциях в % по массе

С помощью диаграммы, представленной на рис. 2, можно оценить предполагаемое снижение содержания кислорода во вторсырье. Для эффективного снижения содержания кислорода порошок необходимо предварительно измельчить. Очень важно добиться немного более низкого значения d50, чем целевой размер частиц, так как при последующих процессах классификации это параметр имеет тенденцию смещаться в сторону более грубых фракций.

Для достижения наиболее эффективного снижения содержания примесей при максимальной производительности необходимо, чтобы d90 в мелкой фракции составлял от 3 мкм до 3,5 мкм. Например, чтобы получить хороший продукт с d50 3,5 мкм, необходимо стремиться к d50 3,0 мкм в исходном материале. Для достижения наиболее эффективного снижения содержания примесей исходный материал должен содержать высокую долю частиц < 1 -2 мкм. Для этого необходимо проводить предварительное измельчение при давлении от 8 бар(g) до 9 бар(g).

Эффективность удаления примесей в переработанном сырье после процесса классификации зависит от выхода крупного материала. Это иллюстрирует следующий пример из практики, представленный на рис. 2: Начиная с концентрации 0,65 мас.% в исходном материале, снижение содержания кислорода на 0,55 мас.% привело бы к выходу грубого материала около 85 %.

Рис. 2: Оценка снижения содержания кислорода в грубом материале при d90 в тонком материале 3,5 мкм

Полученный таким образом материал можно повторно использовать для производства новых постоянных магнитов. Таким образом, вторичная переработка редкоземельных металлов и постоянных магнитов способствует устойчивому и ресурсосберегающему производству.