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研究人员使用离子液体来回收粘结钕铁硼永磁体

     欧洲的研究人员已经证明了使用离子液体来回收粘结NdFeB永磁体。在RSC的《绿色化学》上发表了有关他们工作的公开论文。


     永磁NdFeB磁体有两种类型:烧结磁体和(聚合物或树脂)粘结磁体。两种类型(部分)都由磁性合金粉末构成,这种粉末在非常细的时候会表现出流动特性。

  • 对于烧结磁铁,将磁铁粉末压成一定形状,然后借助润滑剂冲出。所获得的产品仍然非常脆,但是通过在真空炉中加热,其密度和机械强度大大提高。

  • 粘结的NdFeB磁体通常是通过在混合器或挤出机中将NdFeB磁体粉末与聚合物粘结剂以适当的质量比混合,然后将粒状挤出物进行注塑或压缩成型而获得的。

在过去的十年中,人们对烧结NdFeB磁体的回收投入了很多注意力,这些工作在其他地方也得到了评估。通常,这些路线包括火法,湿法和溶剂冶金方法,或它们的组合。相反,对粘结NdFeB磁体的回收利用只给予了非常有限的关注。与烧结磁体相比,粘结磁体的稀土含量要低得多,以及聚合物粘合剂或树脂的存在会直接循环利用(例如氢爆破),这可以解释这种缺乏关注的原因。)很难。

…离子液体(ILs)是许多类型的合成聚合物和生物聚合物的优良绿色溶剂。还已经报道,路易斯酸性氯铝酸盐离子液体可用于溶解钽电容器的环氧树脂。由于这些原因,我们决定首次探索将离子液体用于粘结NdFeB磁体的回收利用。这项研究也是第一个从全球磁体市场收集不同类型的粘结磁体来模拟现实生活的情况。然后在选择的粘结磁体上测试了不同类型的聚合物粘合剂在离子液体中的溶解行为。对最有前途的溶剂系统进行了大规模测试,以制备一批用于生产新型各向异性环氧粘结磁体的磁体粉末。

—Önal 等。

      研究人员来自比利时的鲁汶大学,英国的伯明翰大学和德国的Kolektor磁铁技术有限公司,他们发现商用粘结NdFeB磁体中三种主要类型的聚合物:聚酰胺(PA6和PA12),聚对苯硫醚(PPS)和环氧树脂。

     两种类型的聚酰胺树脂都易于被离子液体与配位阴离子(氯离子,乙酸根或磷酸二烷基酯)溶解。离子液体溶剂不能除去PPS树脂,只能在高温下使用1-氯萘和1,3,5-三苯苯除去。

尽管可以通过几种离子液体除去环氧树脂,但观察到NdFeB粉末与离子液体之间的反应。用离子液体磷酸三丁基乙基phosph二乙基磷酸酯[P4442] [Et2PO4]处理一批用PA6键合的磁体,以选择性除去聚合物部分。发现所得的不含PA的磁体粉末保留其原始磁性能的> 90%。

      研究人员用这种回收的磁铁粉末生产了两种新型的环氧粘结磁铁。磁铁显示出的磁性接近于商用磁铁,从而显示了该方法的多功能性,并且可以成功地关闭了物料循环。

这项工作表明,对报废NdFeB磁体进行离子液体处理是直接回收这些磁体的一种有前途的方法。除了对环境友好外,该工艺也是一种通用途径,可以生产具有新设计和聚合材料的次级粘结磁体。

—Önal 等。


资源资源

  • Önal,Mehmet Ali Recai和Dewilde,Sven和Degri,Malik和Pickering,Lydia和Saje,Boris和Riaño,Sofía和Walton,Allan和Binnemans,Koen(2020年)“使用离子液体回收粘结NdFeB永磁体”

    绿色化学。doi:10.1039 / D0GC00647E

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