Le recyclage des aimants NdFeB avec l’électrolyse au sel fondu transforme les déchets d’aimants en terres rares

Le recyclage des aimants NdFeB avec l’électrolyse au sel fondu transforme les déchets d’aimants en terres rares

La plupartaimants en néodymeaujourd'hui encore, ils commencent leur vie dans une mine. Une équipe de recherche a rapporté ce mois-ci dans Nature Communications qu’elle n’aurait peut-être pas à le faire. Leur processus utilise des déchets de néodyme (NdFeB) broyés et des aimants en fin de vie et récupère le contenu des terres rares directement sous forme de métal, recyclant les aimants en néodyme par électrolyse au sel fondu et une cathode de magnésium consommable.

Défis du recyclage des aimants NdFeB conventionnels

La pratique habituelle consiste à démolir d'abord les aimants : la décrépitation de l'hydrogène brise le corps fritté en poudre, puis les acides dissolvent la poudre et les terres rares sont précipitées sous forme d'oxydes. Ces oxydes doivent ensuite être réduits en métal avant de pouvoir fabriquer de nouveaux aimants. Deux étapes de conversion complète, une forte consommation d'acide et un flux de déchets d'eau salée rendent la situation économique difficile, en particulier lorsque les prix du néodyme et du praséodyme sont bas.

Comment l’électrolyse aux sels fondus récupère les métaux des terres rares

Le nouveau procédé saute l’étape de l’oxyde. Dans un bain de sels de chlorure fondus, le courant passe entre les électrodes et la cathode de magnésium capture le Nd et le Pr sous forme d'alliage. Étant donné que le magnésium est consommé pendant l’analyse, il agit à la fois comme agent réducteur et comme matériau d’électrode. Les auteurs font état d'une récupération élevée des terres rares magnétiques, tandis que le fer et le bore restent dans les résidus, qui peuvent être filtrés.

Ce que cela signifie pour les acheteurs d'aimants

Ce que le recyclage des aimants NdFeB signifie pour l’approvisionnement en terres rares

Pour une usine d’aimants, l’intérêt d’un tel tracé n’est pas dramatique dans une bonne année. C’est important dans un contexte serré. Lorsque les contrôles à l'exportation ou les perturbations des expéditions réduisent l'approvisionnement en oxyde de NdPr, un canal de recyclage fonctionnel agit comme un tampon : les générateurs d'éoliennes, les machines de traction d'ascenseur, les compresseurs de climatiseurs et les moteurs de véhicules électriques sont tous mis hors service selon des calendriers prévisibles, et chaque tonne d'aimants mis au rebut transporte environ un tiers de son poids en terres rares.

Contrôle qualité et perspectives d'avenir pour les aimants NdFeB recyclés

Une mise en garde mérite d’être répétée aux équipes achats. La matière première recyclée varie d'un lot à l'autre, de sorte que les aimants pressés à partir de matériaux récupérés nécessitent le même contrôle d'alignement des grains, les mêmes tests et la même vérification au brouillard salin que les aimants fabriqués à partir d'un alliage vierge. L’approche judicieuse dans les années à venir est une chaîne d’approvisionnement mixte : métal primaire pour les qualités de haute qualité et à haute température telles que SH, UH et EH, avec des intrants recyclés mélangés dans les séries standards N et M où les marges de propriété sont plus larges.

Nous continuerons de surveiller la rapidité avec laquelle cette voie d’électrolyse s’étend au-delà du laboratoire. Si le coût énergétique par kilogramme de NdPr récupéré atteint le niveau prévu par les auteurs, les utilisateurs d’aimants en Europe et en Amérique du Nord disposeront d’une option d’approvisionnement national qui ne dépendra pas de l’ouverture d’une seule nouvelle mine.