Geri kazanım sürecinin başarısı, atık malzemenin doğru toplanması ve hazırlanmasıyla başlar.
Toplama ve Söküm: NdFeB mıknatıslar, ömrünü tamamlamış cihazlardan (örneğin sabit diskler, hoparlörler, elektrikli motorlar) veya endüstriyel hurdalardan toplanır. Bu aşama, mıknatısların çevreleyen ürün yapılarından (plastik, bakır sargılar, demir gövdeler) manuel veya otomatik sökülmesini (Kentsel Madencilik) içerir.
Ön İşleme (Kaplama ve Yapıştırıcı Temizliği): NdFeB mıknatıslar genellikle korozyondan korunmak için nikel, çinko veya epoksi gibi kaplamalarla korunur ve cihaza güçlü yapıştırıcılarla sabitlenir. Bu kaplamaların ve yapıştırıcıların, sonraki kimyasal veya termal işlemlerden önce mekanik, termal veya kimyasal yöntemlerle (örneğin ısıtma veya hafif çözücüler) çıkarılması gerekir.
Boyut Küçültme: Geri kazanım verimliliğini artırmak için mıknatıslar kırılarak veya öğütülerek yüzey alanı artırılır.
Ön işlemeden sonra, geri kazanım süreci, istenen nihai ürüne ve maliyet/çevresel etki hedeflerine göre üç ana yoldan birini izler.
İş Akışı: Hurda mıknatıslar sökülür, kaplamaları temizlenir, kaba bir toz haline getirilir ve bu toz, yeni alaşım üretimi için doğrudan hammadde olarak kullanılır.
Avantajı: En az enerji gerektiren ve en düşük çevresel etkiye sahip yöntemdir. Nadir toprak elementleri doğrudan yeni mıknatıs alaşımına katıldığı için saflaştırma adımları en aza iner. Özellikle fabrika içi atıklar ve saf hurda mıknatıslar için idealdir.
Nihai Ürün: Manyetik özelliklerini koruyan veya geliştiren yeni NdFeB alaşımı.
İş Akışı: Atık mıknatıslar (genellikle kaplamaları ile birlikte), yüksek sıcaklıkta eritilerek (yaklaşık 1500 Santigrat derece) demir, bor ve nadir toprak elementlerinin ayrılması sağlanır. Genellikle magnezyum gibi bir toplama metali kullanılarak NTE'ler, erimiş demir fazından ayrılır.
Avantajı: Süreç nispeten hızlıdır ve karmaşık atık akışlarını (yüksek miktarda safsızlık içeren) işleyebilir.
Dezavantajı: Yüksek enerji tüketimi ve yüksek sıcaklık gerektirir. Uçucu hale gelen bazı elementlerin emisyon kontrolü zor olabilir.
Nihai Ürün: Nadir toprak elementleri açısından zengin bir alaşım.
İş Akışı: Mıknatıs tozu, güçlü asitler (örneğin nitrik asit, sülfürik asit) içinde çözündürülerek tüm elementler sıvı faza geçirilir. Daha sonra, çözücü ekstraksiyonu veya iyon değişim reçineleri kullanılarak Neodimyum, Disprosiyum ve Praseodimyum gibi NTE'ler birbirinden ve demir gibi diğer safsızlıklardan yüksek saflıkta ayrılır.
Avantajı: Çok yüksek saflıkta (yeni ürünler için gerekli) nadir toprak oksitleri veya tuzları elde edilebilir. Geri kazanım oranları yüksektir.
Dezavantajı: Büyük miktarda güçlü kimyasal kullanımı, karmaşık atık su yönetimi gerektirir (yüksek çevresel kirlilik potansiyeli).
Nihai Ürün: Yüksek saflıkta Neodimyum Oksit (Nd²O³) veya tuzu.
Sürdürülebilir bir iş akışı oluşturmak için çevresel ve ekonomik faktörler sürekli izlenmelidir.
Enerji Tüketimi Analizi: İş akışının her aşamasında (özellikle pirometalurjide) enerji tüketimi ölçülmeli ve alternatif, düşük enerjili adımlar (örneğin düşük sıcaklıkta hidrojenle kırma) değerlendirilmelidir.
Atık ve Su Yönetimi: Hidrometalurjik süreçlerde asit ve su kullanımının optimize edilmesi ve atık suyun etkin bir şekilde nötralize edilerek geri dönüştürülmesi hayati önem taşır.
Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD): Geri kazanım yönteminin, madencilikten elde edilen birincil NTE üretimine kıyasla çevresel faydasını (karbon emisyonları, su ayak izi) doğrulamak için sistematik YDD çalışmaları yapılmalıdır.
NdFeB mıknatıslarının sürdürülebilir geri kazanımı, teknolojik, lojistik ve çevresel zorlukları birleştiren bir süreçtir. Doğrudan yeniden kullanım, çevresel açıdan en cazip seçenek olarak öne çıkarken, endüstriyel ölçekte yüksek saflık gereksinimleri için piro-hidrometalurjik çözümler geliştirilmeye devam edilmektedir.
