가장 강력한 영구 자석 유형인 희토류 자석은 현대 기술 제품 제조에 널리 사용된다. 주로 전자, 풍력 터빈, 전기 자동차 모터 등에 사용된다. 불행히도, EU 시장에서 구할 수 있는 대부분의 네오디뮴 자석은 제3국에서 온 것이다. EU가 자금을 지원하는 SUSMAGPRO 프로젝트는 유럽에서 재활용된 네오디뮴 자석으로 파일럿 공급망을 개발하는 것을 목표로 한다. 다국적 팀의 지원과 FP7 Remanence 프로젝트에 따라 개발된 신기술을 통해 제품을 테스트할 예정이다. 이러한 새로운 수소 기술은 분리 및 정제 공정에 사용될 것이다. 그런 다음 다양한 형태의 자석을 얻기 위해 재제조가 진행되고 새로운 방법의 잠재력이 평가된다.
영국의 희토류 재료 재활용을 위한 새로운 파일럿 공장은 고성능 자석에 대한 유럽의 증가하는 수요를 충족할 것으로 기대된다.
영국 버밍엄 대학의 새로운 시설은 전자기기용 고성능 자석에 사용되는 희토류 재료를 재활용할 예정이다. EU가 지원하는 SUSMAGPRO 프로젝트의 지원으로 시작된 파일럿 플랜트는 유럽에서 희토류 자석 재활용 기술의 상업화를 향한 중요한 단계를 나타낸다.
네오디뮴, 철 및 붕소로 만든 희토류 자석(NdFeB 자석)은 풍력 터빈 및 전기 자동차의 중요한 구성 요소일 뿐만 아니라 하드 디스크 드라이브 및 스피커에서 자기 공명 영상 스캐너에 이르는 장치에 사용된다. 그러나 많은 유럽 산업에서 이러한 강력한 영구 자석의 중요성에도 불구하고 EU는 현재 생산에 필요한 희토류 금속의 10% 미만만을 채굴한다. 여기에는 그럴만한 이유가 있다. 희토류 채굴은 환경에 심각한 피해를 주기 때문다. 그럼에도 불구하고 현재 제조되는 것보다는 훨씬 더 많은 희토류 자석이 필요한 것 또한 사실이다.
귀중한 희토류 물질의 회수
파일럿 플랜트는 완전한 재제조 프로세스를 통해 이 문제에 대한 솔루션을 제공한다. 수명이 다한 전기 모터, 전자 폐기물 및 구성 요소에서 가져온 자석에 포함된 귀중한 희토류NdFeB를 회수하여 상업용 자성 재료로 다시 개조한다.
SUSMAGPRO 프로젝트 파트너인 University of Birmingham의 Allan Walton 교수는 대학 웹사이트에 게시된 뉴스 기사에서 "이 파일럿 공장은 영국이 고성능 자석 재활용 분야에서 주도적인 역할을 할 수 있는 길을 열어준다"고 말했다. “기술 및 장비와 함께 우리가 개발한 것은 풍부한 산업 및 연구 전문 지식이다. 이러한 파트너십은 이 새로운 산업이 성공할 수 있는 견고한 기반을 형성한다.”
Walton 교수는 파일럿 플랜트가 업계에 기여한 바를 더욱 강조한다. "이러한 재료의 지속 가능한 공급을 보장하고 순수 채굴 금속에 대한 의존도를 줄이기 위해 이러한 (재활용) 프로세스를 개발하는 것은 매우 중요하다." 현재 수명이 다한 자석의 5% 미만만이 재활용되고 있다. 재활용 시설은 하드 드라이브, 스피커, 풍력 터빈, 전기 모터 및 기타 다양한 출처의 폐기물들을 처리한다.
이 공장은 버밍햄대학에서 개발한 HPMS(Hydrogen Processing of Magnet Scrap)라는 특허 프로세스를 사용한다. HPMS는 수소를 사용하여 사용한 자석을 분해하고 재제조를 위한 합금 분말로 분해한다. 1,200리터 압력 용기는 하루에 최대 100kg의 자석을 처리할 수 있다. 뉴스 기사에서 보고된 바와 같이, "이 과정에서 생성된 분말은 자성을 잃기 때문에 재생된 재료를 압축하고 가열하여 새로운 자석을 형성하는 압축 및 소결 공정을 거치기 전에 더 정제할 수 있다." 이것은 자석을 만드는 데 처음 원자재에서 제조하는 것보다 88% 적은 에너지를 소비한다.
2019년에 개시된 SUSMAGPRO(희토류 자석의 지속 가능한 복구, 재처리 및 재사용)는 유럽에서 희토류 NdFeB 자석의 재활용 공급망을 개발하는 것을 목표로 한다. 이것은 유럽대륙에서 가장 큰 자석 프로젝트 중 하나이다.
- 기간: 2019.6.1.~2023.11.30.[Horizon 2020]
- 예산: 1,474만 유로 [EU 지원 1,297만 유로]
- 총괄: HOCHSCHULE PFORZHEIM(Germany)
