Прорывы в области редкоземельных основных сплавов для титановых сплавов и эффективное извлечение отходов NdFeB

Версия на английском:

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Чжао Баоюй, главного научного сотрудника Платформы инновационных технологий производства редкоземельных сплавов и их применения Национального инновационного центра функциональных редкоземельных материалов, добилась двух крупных технологических прорывов: разработка редкоземельных лигатур для титановых сплавов и эффективное одновременное извлечение ценных элементов из многоисточниковых отходов NdFeB (неодим-железо-бор). Ожидается, что эти ключевые технологические достижения будут способствовать эффективному использованию редкоземельных ресурсов, вторичной переработке редкоземельных элементов и оптимизации и модернизации соответствующих промышленных цепочек.

Редкоземельные элементы могут повысить прочность и удлинение титановых сплавов, улучшая их эксплуатационные характеристики. Однако в процессе получения трудно контролировать однородность и скорость извлечения редкоземельных элементов в титановых сплавах. Такие проблемы, как высокая стоимость сырья, низкая стабильность процесса и сильная сегрегация элементов, препятствовали практическому производству и применению редкоземельных титановых сплавов.

Команда профессора Чжао Баоюй инновационно разработала технологию контролируемого получения лигатур с внешним сопряжением алюмотермической реакции. Преодолев техническое узкое место традиционных лигатур V-Al, получаемых самораспространяющейся алюмотермической реакцией (выход менее 70%), команда успешно разработала серию многокомпонентных лигатур: V-Al-(RE), V-Al-Mo-(RE) и V-Al-Ti-(RE). Выход этих лигатур был увеличен до более чем 90%. Эта технология эффективно решает проблемы высокой стоимости лигатур и губчатого титана (составляющих 22% затрат на сырье) и неравномерного распределения редкоземельных элементов, требующего многократной плавки. В результате общая стоимость сырья для титановых сплавов снижается более чем на 12%, что открывает путь к крупномасштабному производству редкоземельных титановых сплавов и значительно повышает ценность использования редкоземельных ресурсов.

Существующий процесс переработки отходов NdFeB в основном использует процесс окислительного обжига – селективного выщелачивания соляной кислотой, который фокусируется на извлечении редкоземельных элементов. Остаток после кислотного выщелачивания требует дальнейшей обработки для извлечения остаточных редкоземельных элементов, железа, кобальта, меди и других ценных элементов. Это приводит к длинной технологической цепочке, высоким затратам на охрану окружающей среды и низкой экономической выгоде.

Основываясь на различиях в физико-химических свойствах различных компонентов отходов NdFeB в условиях контролируемой высокой температуры, в рамках данного проекта разработана технология высокотемпературной реконструкции фаз и направленного обогащения ценных элементов из многоисточниковых отходов NdFeB. Эта технология обеспечивает одновременное и эффективное извлечение редкоземельных элементов, а также железа, кобальта, меди и других ценных элементов. Коэффициент извлечения редкоземельных элементов, железа, кобальта и меди превышает 98%, а объем отходов сокращается более чем на 90% у источника.

Прорывы «от 0 до 1» представляют собой оригинальные инновации, в то время как передача технологий и применение представляют собой эволюцию «от 1 до бесконечности». В дальнейшем Национальный инновационный центр функциональных редкоземельных материалов будет продолжать руководствоваться технологическими инновациями, укреплять исследования в области основных технологий, устранять нехватку ключевых общих технологических инженерных приложений в основной области функциональных редкоземельных материалов и играть важную роль в преодолении «последней мили» передачи технологий и трансформации достижений. Центр будет активно развивать новые редкоземельные производительные силы, способствуя высококачественному развитию редкоземельной промышленности.

Отказ от ответственности: Содержание статьи взято из Интернета. Все перепечатанные статьи предназначены исключительно для целей обучения и обмена, а не для коммерческого использования. В случае каких-либо нарушений, пожалуйста, своевременно свяжитесь с нами для удаления. Спасибо за ваше понимание и поддержку.