Recycling von Schleifschlämmen aus der Neodym-Eisen-Bor-Magnetproduktion – Vorkonditionierung für die metallurgische Verwertung

Neodym-Eisen-Bor-Magnete sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte unangefochten die leistungsstärksten verfügbaren Permanentmagneten. Die Legierungen dieser Magnete enthalten im Mittel 31 Gew.-% an Metallen der Seltenerdelemente, die dem Magnetwerkstoff einen hohen werkstofflichen Wert verleihen. Die Metalle der Seltenerdelemente sind durch die Anzahl der bergbaulich lohnenden Lagerstätten und deren Lage wirtschaftlich eingeschränkt verfügbar. Insbesondere die marktbeherrschende Rolle Chinas hat daher während des sogenannten Preis-Spikes viele gesellschaftliche, rohstoffwirtschaftliche, wissenschaftspolitische und technisch-wissenschaftliche Diskussionen zum Aufbau von nachhaltigen und möglichst unabhängigen Versorgungsketten aufgeworfen. Auch das Recycling von Abfällen, die Metalle oder andere Verbindungen der Seltenerdelemente enthalten, sind eine Alternative zur Versorgung mit primären Rohstoffen.
Schleifschlämme, die als Prozessabfall bei der Neodym-Eisen-Bor-Magnetproduktion anfallen, machen bis zu 30 % der rohstofflichen Inputmengen aus. Da der Gehalt an Seltenerdelementen dem Gehalt des Magnetwerkstoffes entspricht, ist der Prozessanfall eine wertvolle sekundäre Rohstoffquelle. Eine metallurgische Rückgewinnung der Seltenerdelemente ist ohne Vorkonditionierung nicht möglich. In dieser Dissertation wird ein Prozess zur Vorkonditionierung beschrieben, der eine pyrometallurgische Abtrennung der Seltenerdelemente zur weiteren Feinaufbereitung ermöglicht. Gegenüber dem Stand der Technik der Behandlung der Prozessabfälle kann der Großteil der Störstoffe frühzeitig abgetrennt und die folgende hydrometallurgische Prozesskette verkürzt werden. Ein modellbasierter Vergleich zeigt die Vor- und Nachteile einer Umsetzung des Prozesses im industriellen Maßstab auf.