نفايات الفولاذ المغناطيسي من النيوديميوم والحديد والبورون المعاد تدويره
يُنتج إنتاج بورون حديد النيوديميوم المُلبَّد حتمًا نفايات أو خردة في كل عملية، بدءًا من المعالجة الأولية للمواد الخام وحتى اختبار المنتج النهائي. وقد تصل نسبة النفايات الناتجة أثناء عملية الإنتاج إلى حوالي 25%-30% من إجمالي وزن المواد الخام.
نظراً لاختلاف تقنيات المعالجة ومواصفات الشكل وجوانب أخرى بين مختلف الشركات، يختلف معدل الفاقد في عملية التصنيع، مما يؤدي في النهاية إلى اختلاف معدلات الفاقد الإجمالية. ومع ذلك، فمن الحقائق التي لا يمكن إنكارها أن معدل الفاقد المادي في عملية إنتاج نيوديميوم حديد البورون مرتفع، وأن فاقد التصنيع ومعالجة أسطح المنتجات غير المطابقة هما الوحدات التي تُنتج معظم النفايات في عملية إنتاج نيوديميوم حديد البورون بأكملها. عادةً ما تنقسم طريقة إعادة تدوير نفايات نيوديميوم حديد البورون المُلبّدة إلى اتجاهين: الأول هو فصل واستخلاص عناصر مختلفة، وخاصة العناصر الأرضية النادرة، من نفايات نيوديميوم حديد البورون، وتحضير أكاسيد أو مركبات أخرى بدرجة نقاء معينة، واستخدامها كمواد خام في مجالات مختلفة؛ والثاني هو استخدام مواد النفايات لتحضير مغناطيس نيوديميوم حديد البورون أو منتجات أخرى ذات وظائف محددة، مثل تحضير مغناطيس مُلبّد مُجدّد، ومواد امتصاص، وما إلى ذلك. يمكن تقسيم استخلاص عناصر النفايات إلى نوعين: الاستخلاص الرطب والاستخلاص الجاف. تشمل الطرق الرطبة طريقة إذابة حمض الهيدروكلوريك، وطريقة ترسيب الملح المزدوج، وغيرها، بينما تشمل الطرق الجافة طريقة الأكسدة، وطريقة الكلورة، أو طريقة استخلاص المعدن المنصهر. بالمقارنة مع إعادة التدوير الرطب، يُعدّ إعادة التدوير الجاف أكثر ملاءمة للبيئة. عادةً ما يتم أخذ عينات من مواد الطين والمساحيق ومواد نفايات النيوديميوم والحديد والبورون عالية الأكسدة واستخراجها باستخدام طريقة فصل هذه العناصر واستخلاصها لاستعادتها. تتطلب طريقة استخلاص المعدن المنصهر في إعادة التدوير الجاف نفايات ذات درجة أكسدة منخفضة. تتميز طريقة استخدام النفايات لتحضير مغناطيسات دائمة من النيوديميوم والحديد والبورون بمزايا كونها مباشرة وفعالة. بالنسبة للنفايات ذات الشكل الكتلي ذات درجة الأكسدة المنخفضة، يمكن استخدامها لتحضير مغناطيسات دائمة من النيوديميوم والحديد والبورون مُجدّدة. يمكن لهذا أن يستفيد بشكل كامل من بنية حدود الحبيبات الكاملة لنفايات كتلة النيوديميوم والحديد والبورون، دون الحاجة إلى عمليات تنقية إضافية مثل الإذابة والفصل. مع معالجة طفيفة، يمكن استخدامها لتحضير المغناطيسات. يتضمن المعيار الوطني بريطانيا العظمى/T 34490-2017 لنيوديميوم حديد البورون المُعاد تدويره نوعين من نفايات نيوديميوم حديد البورون المُعاد تدويره المُستخدمة في تحضير مواد المغناطيس الدائم المُعاد تدويرها: النوع الأول هو نفايات نيوديميوم حديد البورون المُعاد تدويرها على شكل صفائح وكتل، الناتجة أثناء عملية الإنتاج؛ أما النوع الثاني فهو نفايات نيوديميوم حديد البورون المُعاد تدويرها، وهي صفائح وكتل وأشكال أخرى مطلية، مُفككة من مختلف الأجهزة المغناطيسية المُستعملة بعد الاستخدام. يجب أن يكون المكون الرئيسي لمادة المغناطيس الدائم المُعاد تدويرها المُعاد تدويرها هو نيوديميوم حديد البورون المُعاد تدويره، وأن يكون ذا مغناطيسية قابلة لإعادة الشحن. يتم أخذ عينات واختبار إجمالي محتوى العناصر الأرضية النادرة والعناصر الأرضية النادرة الثقيلة (الديسبروسيوم،تم تحديد محتوى التربيوم في مواد النيوديميوم والحديد والبورون المُلبَّدة المُستهلَكة، وتصنيف هذه المواد إلى خمس فئات بناءً على نتائج الاختبار. مواد النيوديميوم والحديد والبورون المُلبَّدة المُستهلَكة المُستهلَكة التي تحتوي على أقل من 28.5% من العناصر الأرضية النادرة غير مناسبة لتصنيع المغناطيسات المُعاد تدويرها.
3 إعادة تدوير المواد
يُعالَج نفايات بورون حديد النيوديميوم المُلبَّد وفقًا للعملية المُحدَّدة لإنتاج بورون حديد النيوديميوم المُلبَّد المُجدَّد. تشمل عملية التجديد المعالجة الأولية للمواد الخام، وسحقها، وفحصها، وتحسين أدائها، وغيرها.
يجب أن يكون إجمالي محتوى العناصر الأرضية النادرة في مادة المغناطيس الدائم من النيوديميوم المُلبَّد المُجدَّد وحديد البورون ≥ 30.0%، ويجب أن تُلبي الخصائص المغناطيسية الرئيسية عند درجة حرارة الغرفة (20 درجة مئوية) المتطلبات التالية. في حال وجود متطلبات خاصة من جانب الطلب، يُمكن لجانبي العرض والطلب التفاوض بشكل منفصل. تُطابق المتطلبات الوطنية للخصائص المغناطيسية لنيوديميوم المُلبَّد المُجدَّد وحديد البورون بشكل أساسي متطلبات نيوديميوم المُلبَّد وحديد البورون، مع فارق رئيسي يتمثل في أن درجات نيوديميوم المُلبَّد المُجدَّد وحديد البورون لا تحتوي على منتجات عالية الجودة.
تتأثر الخواص المغناطيسية المساعدة بعوامل مثل المواد الخام. يشترط المعيار الوطني أن تكون بعض الخواص المغناطيسية المساعدة لنيوديميوم الحديد البورون المُجدد أقل بقليل من خواصه، مثل معامل درجة الحرارة المتبقي والقوة القسرية الذاتية، والصلابة، وقوة الانحناء، وغيرها.