I magneti permanenti riciclati forniscono una fonte di elementi di terre rare

Un'iniziativa finanziata dall'UE ha sviluppato un innovativo processo di produzione di leghe di terre rare da risorse secondarie contenenti terre rare disponibili in Europa.

Gli elementi delle terre rare (REE) sono fondamentali per le applicazioni tecnologiche "verdi" e la domanda è in crescita. Il loro utilizzo principale è nei magneti permanenti costituiti da una lega di neodimio, ferro e boro (NdFeB) per motori altamente efficienti per veicoli ibridi elettrici e generatori di turbine eoliche. Tuttavia, l’offerta di REE è a rischio a causa delle imprevedibili politiche commerciali della Cina, che possiede e sfrutta le principali riserve mondiali. Inoltre, l’accesso a queste risorse è importante per la realizzazione del Green Deal europeo, che mira a rendere l’Europa a zero emissioni di carbonio entro il 2050. Il progetto REE4EU ha sviluppato un sistema a circuito chiuso dai rifiuti magnetici permanenti ai nuovi prodotti. Due nuove tecnologie costituiscono la base del processo. La prima, l'estrazione liquida ionica (ILE), consente di rimuovere gli elementi delle terre rare dai flussi di rifiuti sotto forma di ossalati. La seconda, l'elettrolisi ad alta temperatura (HTE), consente la produzione di leghe di terre rare a partire da miscele di ossidi di terre rare ottenute dopo la calcinazione delle miscele di terre rare-ossalato dal processo ILE.

«La bellezza sta nel processo HTE su misura, poiché elimina le singole fasi di separazione e conversione degli ossidi REE o degli alogenuri esistenti nel percorso di lavorazione cinese primario (minerario),» afferma la coordinatrice del progetto Ana Maria Martinez. Di conseguenza, la tecnologia REE4EU porta a un processo più efficace e sostenibile dal punto di vista ambientale, poiché vengono evitate molte singole fasi di estrazione. Queste nuove tecnologie personalizzate consentono di trattare i rifiuti contenenti terre rare provenienti da magneti permanenti come rifiuti durante il processo generati durante la produzione di magneti permanenti o come magneti permanenti esausti provenienti da prodotti a fine vita per produrre una lega intermedia contenente terre rare. elementi. Questo prodotto viene trattato mediante un processo di colata continua chiamato 'strip casting', per ottenere infine una lega madre di terre rare per la produzione di magneti permanenti, ottenendo così un processo completo di riciclaggio permanente a circuito chiuso. “Questo percorso evidenzia il costo competitivo e l’eccellente impatto ambientale rispetto all’estrazione primaria convenzionale di terre rare. Inoltre, un’analisi dell’impatto sociale supporta l’attuazione del processo REE4EU”, spiega Martinez. È stato dimostrato l’intero processo di riciclaggio dei magneti permanenti a circuito chiuso, dai rifiuti contenenti terre rare al nuovo prodotto sotto forma di magnete permanente di terre rare. su scala pilota. “Ciò apre la possibilità di garantire un’importante catena del valore in Europa, offrendo un’opportunità promettente alle imprese di riciclaggio delle terre rare”, commenta Martinez.

A seguito dell'analisi dei dati ottenuti durante le prove pilota, l'LCA mostra una riduzione dell'impatto del cambiamento climatico di circa il 50% e una riduzione del consumo di energia primaria di circa il 35%, rispetto allo scenario attuale, che è lo scenario primario produzione in Cina. Il progetto rappresenta una svolta significativa. “Nessuno è mai stato in grado di dimostrare l’intera catena del valore dei magneti permanenti utilizzando risorse di rifiuti contenenti terre rare su questa scala”, sottolinea Martinez. REE4EU contribuirà a costruire un nuovo settore europeo di produzione secondaria di leghe di terre rare, a creare nuovi posti di lavoro, ad aumentare l’indipendenza dell’Europa dalle importazioni e a fornire materie prime per le industrie europee di tecnologia verde in rapida crescita. «In questo modo il progetto non solo promuove la competitività, ma anche l’efficienza delle risorse e i benefici ambientali», conclude Martinez.

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