随着人工智能与高端制造业的深度融合,稀土永磁体在驱动智能装备核心部件方面实现了效能跃升。 稀土是镧系元素及钪、钇共17种金属元素的总称,根据原子量差异分为轻稀土和中重稀土两大战略储备。 其化合物在新能源动力系统、机器人精密传动等尖端领域发挥着不可替代的作用,同时支撑着导弹惯导系统、 卫星载荷组件等国防装备的超材料研发。作为国家战略资源体系的基石,稀土以其“工业维生素”的特质, 持续赋能科技革命与产业升级的双循环发展。
镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)
钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钇(Y)
中国稀土资源丰富,储量占全球总量的48.9%,其分布呈现“北轻南重”的特点。轻稀土矿主要集中在内蒙古包头和四川凉山州冕宁,而离子型中重稀土矿则主要分布于江西赣州等南方地区。
稀土产业链贯穿从原矿开采到终端应用的全过程,是推动新一代信息技术、高端装备制造等战略性产业升级的核心支撑。在国际资源竞争日益激烈的背景下,二次资源回收已成为保障供应链韧性和推动绿色转型的重要途径。中国通过《稀土管理条例》建立了资源循环战略储备体系,加强再生资源开发以降低对外依赖,同时依托《“十四五”循环经济发展规划》大力提升稀土回收利用率,构建“开采-应用-再生”的闭环体系,推动资源高效利用与生态治理的协同发展。
开采与选矿
冶炼分离
材料制备
终端应用
循环回收
PART1 稀土熔盐渣
在当前稀土产业向高端化、精细化转型的背景下,稀土熔盐电解技术凭借其高效制取稀土金属的优势,已成为稀土冶炼领域的关键技术,为新能源汽车、半导体等前沿产业的发展提供了重要支撑。然而,受电解过程中电极反应、温度波动等因素的影响,稀土熔盐渣的产生难以避免。尽管这类熔盐渣中稀土元素的富集程度较低,但其总量庞大。通过有效的回收处理,仍可提取出大量稀土元素,实现资源的循环利用,进一步推动稀土产业的可持续发展。
稀土熔盐电解制备与熔盐渣回收流程图
PART2 钕铁硼废料
稀土家族中的钕、镨、镝等“磁性元素”正成为绿色革命的战略核心——由其合成的钕铁硼永磁材料,以其卓越的磁能积和能量转换效率,成为新能源汽车电机和风力发电机的“核心部件”。
随着全球新能源产业的迅猛发展,大量磁材报废潮即将来临——仅中国每年产生的钕铁硼边角料、废电机等“城市矿山”就超过5万吨,其中稀土含量高达30%-35%,远高于原生矿品位(3%-5%)。如何从这些“隐形金矿”中高效提取战略资源,将成为稀土产业竞争下半场的关键决胜点。
单车用量2-3KG
单机用量1-1.5吨
原料预处理中会产生各种单一原料的损耗物,如金属钕、纯铁、硼铁、金属镝、钴等
熔炼铸片工序中会产生氧化皮,是一种被严重氧化的钕铁硼废料
制粉工序中产生的超细粉(粒度在2um以下)以及由于暴露在空气中而着火的磁粉
在磁场成型时散落的合金粉
烧结过程中会产生一些轻微氧化的钕铁硼块状废料
机械加工产生的磨削粉、大量的边角料及加工损坏的废料
表面处理的不合格品
成品检测的不合格品
报废电机的拆解废强磁
稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。
稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能。
用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程。
稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光。
稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶可用于微波与电子工业。
原料进入
氧化焙烧
磨粉
盐酸分解
除杂
萃取
氧化物溶液
沉淀
灼烧
成功获得
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