日产汽车联合早稻田大学测试「电机稀有金属回收工艺」

机器之心 2021-09-14 18:41:00
日产汽车公司和日本早稻田大学近日共同宣布,将联合开展电机回收工艺的测试工作。 新的回收工艺能够有效从电动汽车的电机磁铁中回收高纯度的稀土化合物,该工艺计划在2025年左右投入实际应用。


目前,电动汽车搭载的多数电机中都会使用到钕磁铁,其中含有钕和镝等稀有金属。由于稀土资源开采和提炼会对环境造成不利影响,供求变化所导致的价格波动也会直接影响到生产制造成本,甚至产品的终端售价,因此稀有金属的循环利用意义重大。
自2010年以来,日产汽车就致力于在电机磁铁的设计阶段努力减少重稀土元素(REEs)的使用量。但到目前为止,还是通过基础的人工拆卸和移除方式,从电机磁铁中提取出重稀土元素(REEs),再返还给供应商。因此,开发出简易的、经济的回收工艺,将大幅提升稀有金属回收再利用的效率。
2017年,日产汽车与日本早稻田大学展开合作,后者在有色金属回收和冶炼研究方面拥有显著成就。2020年3月,双方成功开发了一种无需对电机进行拆卸的火法冶金回收工艺。
工艺流程:
1、在电机中加入渗碳材料和生铁,加热到至少1400℃使其熔化。
2、加入氧化铁使熔融混合物中的重稀土元素(REEs)发生氧化反应。
3、向熔融混合物中加入少量的硼酸盐助熔剂,该助熔剂即使在低温条件下也能够溶解稀土氧化物并高效回收重稀土元素(REEs)。
4、熔融混合物分离成两个液体层,其中包含重稀土元素(REEs)的熔融氧化物层(熔渣)会漂浮到顶部,而密度较高的铁-碳(Fe-C)合金层则下沉到底部。
5、从熔渣中回收重稀土元素(REEs)。
测试表明,该工艺可回收电机中98%的重稀土元素(REEs)。由于此项工艺无需对磁铁进行消磁,也不需要对电机进行拆卸,较传统的回收工艺可减少近50%的作业时间。

接下来,日产汽车和日本早稻田大学将开展大规模的设备测试,以推动该工艺可以投入商用。同时,日产汽车还将继续开展电动汽车电机的回收再利用工艺与回收系统的工作。

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