从电子废物磁铁中酸出稀土元素:过程优化和动力评估
Fernanda Fajardo Nacif Petraglia1, Thamiris Auxiliadora Gonçalves Martins1, Hugo Hashimoto1
1Department of Chemical Engineering, Polytechnic School of the University of Sao Paulo (USP), Lago St., N° 250 - CEP 05508-080, Sao Paulo, SP, Brazil.
使用酸从硬盘驱动磁铁中回收稀土元素 (REEs) 是一种可持续的策略. 这种方法有效地回收有价值的可再生能源,支持低碳能源转型.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 全球向低碳能源的转变需要稳定的稀土元素供应.
- 有限和集中的REE来源对可再生能源技术的供应链构成风险.
- 电子废物,特别是硬盘驱动器 (HDD) 磁铁,是可再生能源回收的可行次要来源.
研究的目的:
- 调查乙酸浸出用于从HDD磁铁中回收REEs的有效性.
- 对于潜在的联合回收过程来说,要对HDD磁铁进行表征.
- 为了阐明控制REE漏过程的动力机制.
主要方法:
- 来自各种制造商的HDD磁铁的特征.
- 在特定条件下 (50°C,3.0mol/L,2h,1/12S/L比率) 使用乙酸 (CH3COOH) 进行液试验.
- 动力分析包括激活能计算和反应副产品的观察.
主要成果:
- 鉴定证实了磁体之间的化学相似性,从而实现了统一的处理.
- 最佳的浸出条件产生了显著的REE度:18.4g/L Nd,2.9g/L Pr和1.2g/L Dy.
- 动力学研究表明,混合控制的漏机制受到扩散和表面反应的影响,由气泡形成证明.
结论:
- 酸是一种可行且有效的液剂,用于从HDD磁铁中回收REEs.
- 这些发现支持使用有机酸作为传统REE提取方法的可持续替代品.
- 回收HDD磁铁提供了一条有希望的途径,以减轻能源转型的REE供应链漏洞.
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