工業用管状炉は、NdFeB（ネオジム-鉄-ホウ素）磁石のリサイクルにおける熱消磁および物理的処理の主要なメカニズムとして機能します。磁石を約750℃の温度にさらすことで、炉は磁場を中和し、材料を扱いやすい状態に構造的に劣化させます。
主なポイント 管状炉は、NdFeB磁石をキュリー点以上に加熱することで、磁気特性を消去し、固体磁石を粉末に変換します。この熱前処理は、下流の機械設備を保護し、化学浸出の効率を最大化するために不可欠です。
熱消磁のメカニズム
キュリー点をターゲットにする
永久磁石から磁場を取り除くには、キュリー点として知られる特定の熱しきい値を超えて加熱する必要があります。
工業用管状炉は約750℃で動作するように校正されています。この温度はNdFeB磁石のキュリー点を効果的に超え、磁気特性の完全な喪失を保証します。
プロセスの安全性を確保する
完全に磁化された材料を破砕または処理しようとすると、磁気吸引力と抵抗により、産業機械に深刻なリスクが生じます。
管状炉を前処理に使用することで、材料を磁気的に不活性にすることができます。これにより、機械式クラッシャーの損傷を防ぎ、後続の段階での安全な取り扱いを保証します。
下流回収の促進
材料の粉末への変換
管状炉の機能は、単純な消磁を超えて、原料の物理的変換を促進します。
高温への暴露により、固体磁石が分解し、効果的に材料を粉末状に変換します。これにより、固体ブロックの重切断の必要がなくなります。
化学浸出の最適化
リサイクルプロセスの効率は、材料が化学試薬にどれだけよく溶解するかに大きく依存します。
炉は磁石を粉末に変換することにより、反応に利用できる表面積を最大化します。これにより、濃硝酸での溶解プロセスが大幅に促進され、レアアース元素の回収率が高くなります。
運用上の考慮事項
温度精度の必要性
この前処理段階の効果は、熱プロファイルを維持することに完全に依存します。
炉が750℃の目標を維持できない場合、材料は残留磁性を保持する可能性があります。この不完全な処理は、機械式破砕ラインの詰まりを引き起こし、酸浸出段階の有効性を低下させる可能性があります。
目標達成のための適切な選択
- 主な焦点が設備の寿命である場合：磁力による機械式クラッシャーの損傷を防ぐために、消磁能力を優先してください。
- 主な焦点が化学効率である場合：炉の材料粉砕能力に依存し、硝酸溶解の迅速化に最適な表面積を作成します。
工業用管状炉は、危険な固体スクラップを安全で反応性の高いレアアース回収用原料に変換する前提ステップです。
概要表：
| プロセス段階 | 炉の機能 | 主な利点 |
|---|---|---|
| 消磁 | 750℃への加熱（キュリー点以上） | 磁気損傷から機械式クラッシャーを保護する |
| 処理 | 熱分解/粉砕 | 固体スクラップを高表面積粉末に変換する |
| 回収準備 | 表面積の最大化 | 硝酸での化学浸出効率を最適化する |
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ビジュアルガイド
参考文献
- Sandeep Bose, Parisa A. Ariya. Neodymium recovery from NdFeB magnets: a sustainable, instantaneous, and cost-effective method. DOI: 10.1039/d3gc03756h
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Furnace ナレッジベース .
