En ny återvinningsprocess för sällsynta jordartsmetaller som utvecklats av forskare vid Critical Materials Institute (CMI) löser upp magneter i en syrafri lösning och återvinner sällsynta jordartsmetaller med hög renhet. För strimlad magnetinnehållande elektroniskt avfall, processen kräver ingen förbearbetning såsom försortering eller avmagnetisering av elektronikavfallet.

Sällsynta jordartsmetaller är avgörande för många teknologier och är avgörande ingredienser i världens starkaste magneter, men de är föremål för försörjningsbrist. Återvinning är en möjlig lösning på leveranskedjans problem, men har hittills stått inför allvarliga ekonomiska och ekologiska utmaningar. CMI, ett U.S.A. Department of Energy Innovation Hub ledd av Ames Laboratory, kunde övervinna flera hinder för miljömässig livskraft för återvinning av sällsynta jordartsmetaller med denna processteknik, enligt huvudforskaren Ikenna Nlebedim.

"Svårigheten med traditionella hydrometallurgiska metoder för återvinning av sällsynta jordartsmetaller är att de är beroende av användningen av farliga mineralsyror, och detta ger ett antal problem ur ekonomisk och miljömässig synvinkel, " sade Nlebedim. "Det producerar giftiga ångor; syrorna måste hållas inne, och det gör syraförorenat avfall också."

Den nya processen har tillämpats på magnetavfallsmaterial som erhållits från amerikanska magnetbearbetningsanläggningar. "Tekniken är anmärkningsvärt selektiv när det gäller att återvinna sällsynta jordartsmetaller även från bitar av magnetinnehållande strimlat elektroniskt avfall, " sa Nlebedim. I strimlade datorhårddiskar till exempel, sällsynta jordartsmetaller avlägsnades selektivt från e-avfallet utan att man behövde försortera eller förkoncentrera magnetinnehållet i materialen, ytterligare minska steg och kostnader.

Resultatet är återvunna sällsynta jordartsmetalloxider av hög renhet, utan produktion av ångor eller användning av farliga mineralsyror. Processen har anpassats för återvinning av sällsynta jordartsmetaller från både Nd-Fe-B (Neodym-Järn-Boron) och Sm-Co (Samarium-Kobolt) magneter.

Andra värdefulla biprodukter från e-avfallskomponenter kan återvinnas för vidare återvinning inklusive koppar, krom, nickel och andra metaller eller deras kompositer.

"Tillgängliga metoder för återvinning av sällsynta jordartsmetaller är sällan lönsamma", säger postdoktorn Denis Prodius. "Denna metod återvinner inte bara sällsynta jordartsmetaller med hög renhet, det återvinner även andra säljbara material. Biprodukterna betalar för kemikalier som används i återvinningsprocessen."