美国提出回收再利用稀土磁铁，网友说想法挺好，难度有点大！

稀土永磁电机广泛应用于工业生产中，它们的高效率和高能量密度带来了无与伦比的优越性。预计未来几十年可再生能源市场将呈现爆炸式增长，如混合动力和纯电动汽车、电动摩托车、风力涡轮机、电动海军陆战队和飞机等，随着稀土永磁电机需求的飙升，全球重稀土磁体供应可能面临风险，其中一个有希望的解决方案是从报废的电机中回收或再利用永磁体。

回收现状

传统上，工程师在设计电机时，不会考虑产品的回收阶段，如拆卸问题或材料再利用问题，磁铁的再利用和回收策略需要从机器设计的角度出发的，该方法具有创新排斥的内在局限性，因为高新颖度的机械设计往往需要使用不寻常的材料和装配工艺，这使得成本和制造难度更高。回收烧结钕铁硼磁体Br的性能比原始磁体降低20%，回收的磁体需要具有相同的外径，相同的定子几何形状和铁材料。同时，需要考虑原始磁铁和回收磁铁的机器的总能耗，磁铁节省成本与效率下降所增加成本。

磁铁回收模式

磁铁回收再利用需要考虑机械回收和能耗的加权指标，从电机的装配和拆卸角度、电机的标准化和成本来评价其可回收性。另外，需要评估使用回收或再利用磁铁时电机性能的影响、生命周期内的能源消耗，电机有表面安装式永磁同步电机（SPMSM）和内部永磁同步电机（IPMSM）。

起初，研究人员试图直接使用机械方法从SPMSM中移除磁铁，由于磁铁的脆性和使用的工具不当，它们很容易受到损坏。因此，研究人员转向加热转子，以便分解用来固定磁铁的粘合剂。但问题是胶在200℃开始溶解，而钕铁硼磁体的退磁温度在350℃左右（不同种类的钕铁硼磁体退磁温度不同，但一般应高于300℃）。由于剩余的磁力，单个磁铁可能无法控制飞出转子，这可能会损坏磁铁本身以及加热炉。在这种情况下，磁铁需要耐温固定，研究人员在转子表面使用了耐热金属套管。胶水的分解过程会导致浓烟，有必要为分解产物提供一种更环保的提取方法，热处理后必须进行复杂的化学处理。为了去除残留的绷带和粘合材料，一些化学物质如氢氧化钠、煮沸的二甲基甲酰胺和丙酮需要喷洒在磁体表面上。处理效果不是很理想，经热处理和化学处理后，在显微镜下仍能观察到渗透胶的污染。

内部永磁同步电机（IPMSM）的拆卸工艺主要采用热处理和机械处理，由于转子由几个斜环组成，因此需要先将转子分成几个部分，然后每一块都被送到熔炉里熔化胶水，冲孔和挤压装置用于提取磁铁。为了防止相邻磁铁的吸引力或斥力造成的损坏，磁铁在提取过程中被迫通过分离的管道进入传送带，这种方法对于实际产品的可行性是值得怀疑的。因为磁体并没有完全退磁，磁体和叠片之间仍然存在强大的吸引力，直接推出磁体非常困难。此外，许多转子在装配过程中也需要树脂浇铸，树脂的固定非常牢固，几乎不可能去除。

回收过程面临的问题

工厂投资高，拆卸过程长，如复杂的磁铁机械去除装置、加热炉、化学处理设施等，更糟糕的是，即使投资很高，它也只能处理非常有限的电机类型，一旦电机技术改变，拆卸厂可能就不再有效，大规模生产将是一个问题。

电机不相关的辅助材料，如胶水或塑料，会增加成本此外，由于这些辅助材料的污染或浸出，磁铁的回收利用受到阻碍。此外，化学法通常对健康有害，例如，二甲基甲酰胺被国际癌症研究机构（IARC）列为2A类致癌物质。

钕铁硼磁体易碎，没有有效的方法来保护他们免受损害。金属套不足以起到保护作用，拆卸后磁铁的质量仍然未知。例如，热处理可能使磁体的表面氧化，即使在磁体表面上有镍夹套。此外，热处理会降低钕铁硼磁体的机械刚度。目前IPMSM的插磁过程存在着许多损坏的问题，如拔出力的控制、脱胶、退磁和自动化过程等。

一旦腔体形状发生变化，磁铁形状需要额外的加工步骤才能适应新的转子设计，虽然技术上可以通过切割或火花腐蚀来改变磁铁的形状，但这会增加加工成本和时间。对于烧结钕铁硼磁体，即使在从机器中取出后，通常也会再进行涂层，涂层改变磁铁的形状将是一个很大的困难。

结论

在电机设计阶段考虑磁体的再利用，可以从成本和节能的角度带来效益，考虑到钕铁硼磁体的生命周期评估以及全球变暖的可能性，回收磁铁可以大大低于使用原始磁铁，但不同的应用需要不同的磁铁回收策略。在未来，报废电机的收集和人工成本将是磁铁回收应用商业化的另一个重要问题，从其他方面来看，如模块化设计或化学处理（即钕铁硼磁体的氢老化工艺），它可能具有巨大的潜力，使从电机中回收稀土永磁体的路线变得简单廉价。