Traitement du recyclage des aimants

Le recyclage et l'utilisation durable de matières premières précieuses jouent un rôle de plus en plus important dans le domaine des aimants en terres rares

Les alliages de terres rares et les aimants permanents qui en sont issus deviennent de plus en plus importants à mesure que l'utilisation de l'électromobilité se développe. Ces matériaux sont d'une importance cruciale pour l'efficacité et la performance des moteurs électriques, des générateurs et d'autres applications industrielles. Pour garantir l'utilisation durable de ces matières premières précieuses tout en protégeant l'environnement, le recyclage joue également un rôle de plus en plus important dans ce domaine.

Les aimants recyclés peuvent être divisés en deux catégories principales : D'une part, les déchets générés lors de la production des aimants et, d'autre part, les retours classiques des moteurs électriques, des générateurs ou d'autres applications sont recyclés.

Les déchets d'aimants issus de la production sont généralement des déchets de coupe provenant du traitement mécanique des aimants. Pour pouvoir réincorporer ce matériau dans le processus de production, il est essentiel d'éliminer toutes les impuretés telles que les oxydes et les carbures.

Les moteurs électriques et les générateurs ont généralement une durée de vie d'environ 10 ans. Par conséquent, un nombre considérable d'aimants usagés est déjà produit aujourd'hui, car une éolienne, par exemple, utilise environ 600 kg d'aimants en terres rares par mégawatt.

Traitement des aimants recyclés

Cependant, le recyclat magnétique contient une proportion élevée d'impuretés contenant de l'oxygène, de l'azote ou du carbone, qui s'accumulent principalement dans les fines. Celles-ci ont un effet négatif sur les propriétés magnétiques et doivent donc être éliminées avant d'être réutilisées. Pour réduire efficacement la teneur en oxygène, la poudre fragile à l'hydrogène doit d'abord être broyée. Ensuite, les particules ultrafines et donc les impuretés sont séparées de manière fiable de la poudre magnétique recyclée à l'aide du séparateur ultrafin haute performance M-CLASS et l'on obtient une poudre magnétique réutilisable (Fig. 1).

Diminution théorique des impuretés oxygénées dans le produit recyclé en fonction du d90 dans les fines et de la teneur en matières grossières en % en poids (bon produit)

Le diagramme de la figure 2 permet d'estimer la diminution prévue de la teneur en oxygène dans le recyclat. Pour réduire efficacement la teneur en oxygène, la poudre enrichie en hydrogène doit d'abord être broyée. Il est essentiel d'obtenir une valeur d50 légèrement plus fine que la taille de particule cible prévue, car la valeur a tendance à devenir légèrement plus grossière au cours des processus de classification ultérieurs.

Pour obtenir la réduction la plus efficace des impuretés avec un rendement maximal, le d90 à viser dans les fines doit se situer entre 3 µm et 3,5 µm. Par exemple, pour obtenir un bon produit (GG) avec un d50 de 3,5 µm, il faut viser un d50 de 3,0 µm dans le matériau d'alimentation. Pour obtenir la réduction la plus efficace des impuretés, le matériau d'alimentation doit contenir une forte proportion de particules < 1 -2 µm. À cette fin, il est nécessaire d'effectuer un prébroyage à des pressions comprises entre 8 bar(g) et 9 bar(g).

Le degré d'élimination des impuretés dans le recyclat après le processus de classification varie en fonction du rendement du matériau grossier. L'exemple d'application suivant, présenté à la figure 2, illustre ce phénomène : En partant d'une concentration de 0,65 % en poids dans le matériau d'alimentation, la réduction de la teneur en oxygène de 0,55 % en poids permettrait d'obtenir un rendement en matériaux grossiers d'environ 85 %.

Le matériau ainsi obtenu peut être réutilisé pour produire de nouveaux aimants permanents. Le recyclage des alliages de terres rares et des aimants permanents contribue donc à une production durable et économe en ressources.