在最近发表在《工程》杂志上的一项研究中，京都大学的研究人员公布了一种从报废磁体中高效分离和回收稀土元素（REE）的新方法。这一创新工艺被称为选择性提取–蒸发–电解（SEEE）工艺，有望显著推进回收技术，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），是各种绿色技术中高性能磁体的关键组成部分，包括电动汽车（EVs）和风力涡轮机。
随着这些技术需求的激增，高效回收这些关键材料变得至关重要。新的SEEE工艺通过提供一种高效且环保的替代传统湿法冶金技术的方法来满足这一需求。这项研究由京都大学先进能源研究所的教授野平俊之及其团队领导，探讨了这种新工艺如何改变广泛用于节能技术的钕磁体的回收。传统的回收方法通常涉及复杂且能耗高的过程，并对环境造成重大影响。相比之下，SEEE工艺设计更为可持续且精密。SEEE工艺涉及三个关键阶段：
选择性提取：使用包括氯化钙（CaCl2）和氯化镁（MgCl2）在内的熔盐混合物，该工艺从磁体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提取效率。选择性蒸发：然后，该工艺去除任何剩余的提取剂和副产品，浓缩稀土元素。选择性电解：最后，提取的稀土元素基于其不同的形成电位通过电化学的方法分离。此步骤使得高纯度的钕和镝金属得以回收。这项研究的结果是令人鼓舞的。
SEEE工艺实现了96%的钕和91%的镝的回收率，两种金属的纯度均超过90%。这种在分离和回收这些关键元素方面的效率和精确度，是对当前方法的重大进步。这些研究的影响是深远的。随着电动汽车和可再生能源需求的不断增长，有效的回收解决方案的需求也在增加。SEEE工艺可以在确保稳定供应稀土元素的同时，减少对新采矿活动的依赖，后者往往具有重大的环境成本。此外，SEEE工艺并不限于回收钕磁体。
研究人员认为它可以适应其他应用，例如核燃料的再处理，扩展其在不同行业的潜在影响。尽管SEEE工艺显示出可观的潜力，研究人员承认仍需要进一步的技术研究才能将其完全整合到工业应用中。然而，初步结果标志着材料回收和环境可持续发展领域的重大进展。该研究强调了高级研究在开发符合全球环境目标的解决方案中的关键作用。
随着世界朝着更加可持续的未来迈进，像SEEE工艺这样的创新对于克服稀土回收面临的挑战并支持更广泛的碳中和技术转型至关重要。信息提供：Engineering