Heißes Recycling von seltenen Erden effektiv
Magnetschrott lässt sich mit neuem Verfahren der Rice University in die Produktion zurückführen
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Prototyp der Recycling-Anlage für ausgediente Magnete (Foto: Jeff Fitlow, rice.edu) |
Houston (pte016/30.09.2025/11:40)
Ausgediente Hochleistungsmagnete sind aufgrund der enthaltenen Seltenerdmetalle wie Samarium, Neodym, Praseodym, Terbium und Dysprosium wertvolle Ressourcen, die sich dank eines neuen Verfahrens der Forscher James Tour und Shichen Xu von der Rice University nun leichter recyceln lassen. Es basiert auf dem sogenannten "Flash-Joule-Heating" (FJH). Dabei wird das zu recycelnde Material sekundenschnell auf mehrere 1.000 Grad Celsius erhitzt. Der Prozess findet in einer Chlorgasatmosphäre statt.
Trennung der Chloride
Die radikale Erhitzung lässt die Metalle verdampfen. Eisen und Kobalt sowie Bor verbinden sich bei hohen Temperaturen zu gasförmigen Chloriden, die entweichen und aufgefangen werden. Das Team hat diesen Prozess an Neodym-Eisen-Bor- und Samarium-Kobalt-Magnetabfällen getestet. Durch Temperaturkontrolle und Erhitzen der Materialien binnen Sekunden gelang die Trennung der Chloride der Seltenerdmetalle und jener Chloride der übrigen Bestandteile, nachdem sie abgekühlt waren.
"Der thermodynamische Vorteil macht den Prozess sowohl effizient als auch sauber", unterstreicht Xu, der an der Universität Peking ausgebildet worden ist. "Diese Methode funktioniert nicht nur in einem Bruchteil der Zeit, die für herkömmliche Recycling-Verfahren aufgewendet werden muss. Sie verzichtet auch auf den Einsatz von Wasser und Säuren, was bisher nicht für möglich gehalten wurde."
90-prozentige Reinheit
Die so abgetrennten seltenen Erden liegen nach dem Verfahren in einer Reinheit von 90 Prozent vor und müssen für die erneute Nutzung nur geringfügig aufbereitet werden. Die Entwickler verzeichnen zudem eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 87 Prozent, eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um 84 Prozent und eine Senkung der Betriebskosten um 54 Prozent im Vergleich zur Hydrometallurgie, die derzeit genutzt wird, um Metallverbindungen zu recyceln.
Das neue Verfahren lässt sich, weil es keine aufwendige Anlagentechnik benötigt, dezentral an Sammelstellen für Wertstoffe einsetzen. So können Transportkosten eingespart werden. Das Unternehmen Flash Metals USA hat das Verfahren in Lizenz erworben und will es jetzt kommerzialisieren. So soll die Abhängigkeit der USA von China, dem mit großem Abstand wichtigsten Lieferanten von Seltenerdmetallen, verringert werden.
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