Beitrag zur Entwicklung des Recyclings von Magnetwerkstoffen mit Legierungsanteilen aus Elementen der Lanthanoidengruppe mittels Sortier- und Aufbereitungsverfahren in der Prozessvorbereitung

Rump, Thomas

Der Abbau Seltener Erden findet in China wegen der erhöhten Konzentration, z.B. als Nebenprodukt des Eisenabbaus statt. Dauermagnete auf Basis Seltener Erden werden anwendungsbezogen in komplexen Herstellungsverfahren mit einem hohen Maß an Optimierungsbestreben gefertigt. Acht Anwendungsszenarien spiegeln in dieser Arbeit den Rückfluss der Dauermagnete aus ihren Anwendungsgruppen in die Verwertungswege wider. Generell findet eine Verdünnung der Seltenen Erden durch die Produktionskette und zusätzlich durch die Sammelsysteme statt. Durch die Beschreibung dieser Verwertungswege und Abflüsse bietet sich die Möglichkeit auf die individuellen Stoffströme durch geeignete Aufkonzentrations- und Recyclingmethoden einzugehen. Die Hemmnisse des Recyclings von Magneten: Innovationshemmung, geringe Verfügbarkeit, Qualitätssicherung, Export und nicht etablierte Recyclingketten werden beschrieben. Ein großtechnisch umgesetztes Beispiel für das Recycling von Magneten wird vorgestellt. Es wird auf die Hemmnisse und Herausforderungen eingegangen. Die Eisen-Magnet-Trennung ist ein Verfahren, das automatisiert Magnetgemische aufkonzentrieren kann. Es wird gezeigt, dass bis zu 43% der enthaltenen Dauermagnete aus geschredderten Festplatten aussortiert werden können. Im Bereich der 1-5mm Fraktion können sogar 90% der enthaltenen Dauermagnete aufkonzentriert werden. Die Klassifizierung von Dauermagneten aus Magnetgemischen ist stoffspezifisch zu betrachten. Das Zerkleinern der Magnete spricht theoretisch eher für eine Verschlechterung der Rahmenbedingungen bei der Klassifizierung der Magnete mit einem Wirbelstromabscheider. Ein nicht überwundenes Problem ist der Umgang mit kunststoffgebundenen Magneten.

Due to high occurrence the extraction of rare earths mainly takes place in China, for example as a by-product of the iron extraction. Rare earths are used to apply permanent magnets in complex manufacturing processes with a high need of optimization efforts. In this thesis eight application scenarios reflect the backflow of the permanent magnets from their application groups into their recycling routes. In general, the rare earths are diluted during the production chain and additionally by the collection systems. By describing these utilization paths and drains, it becomes possible to improve the individual material flows through appropriate concentration and recycling methods. As obstructions of magnetic recycling inhibition of innovation, low availability, quality assurance, export and non-established recycling chains are described. In this thesis a large-scale example of magnetic recycling is presented; barriers and challenges are addressed. The iron-magnetic separation is a process which can automatically concentrate magnetic mixtures. It is shown that up to 43% of the contained permanent magnets can be sorted out of shredded hard disks. In the range of the 1-5 mm fraction even 90% of the contained permanent magnets can be concentrated. The classification of permanent magnets from magnetic mixtures must be regarded specific to the substance. The shearing of the magnets theoretically impairs basic conditions in the classification of the magnets with an eddy current separator. One problem that has not been overcome is the handling of plastic-bound magnets.

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Rump, Thomas: Beitrag zur Entwicklung des Recyclings von Magnetwerkstoffen mit Legierungsanteilen aus Elementen der Lanthanoidengruppe mittels Sortier- und Aufbereitungsverfahren in der Prozessvorbereitung. 2019.

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