Neodymium-magneten zijn een soort zeldzame-aardemagneet gemaakt van zeldzame-aarde-elementen. Zeldzame aardelementen zijn metalen die in de aardkorst worden aangetroffen en deze materialen moeten worden gewonnen voor de productie van neodymiummagneten. Het mijnbouwproces kan milieuschade veroorzaken als het niet op de juiste manier wordt uitgevoerd of als de chemicaliën die in het proces worden gebruikt niet zorgvuldig worden beheerd. Bovendien kunnen bij de productie van neodymiummagneten gevaarlijke chemicaliën in het milieu vrijkomen.
Illegale mijnbouw voor neodymium is een voortdurend probleem en kan aanzienlijke milieuschade veroorzaken. Dit type ongereguleerde mijnbouw vindt vaak plaats in afgelegen gebieden met weinig regels en waarborgen, wat leidt tot meer vervuiling door zowel het mijnbouwproces als ongereguleerde afvalverwerking. Bovendien gebruiken illegale mijnwerkers vaak kwik om neodymium uit het erts te halen, waardoor het in het milieu terechtkomt en bijdraagt aan verdere vervuiling.
De productie van neodymiummagneten kan ook negatieve milieueffecten hebben. Dit komt door het gebruik van gevaarlijke chemicaliën, zoals zwavelzuur en zoutzuur, tijdens het fabricageproces. Deze chemicaliën kunnen de lokale fauna en ecosystemen beschadigen als ze niet op de juiste manier worden verwijderd. Bovendien kunnen bij de winning en verwerking van neodymiumerts stofdeeltjes vrijkomen, die de lucht en het water in de omgeving kunnen verontreinigen.
Algemeen gebruik van magneten
De wereldproductie van magneten, zowel permanente als elektromagneten, is enorm. In 2018 werd de wereldwijde productie van zeldzame aardmagneten geschat op ongeveer 4,5 miljoen ton. Hiervan waren neodymium-ijzerborium (NdFeB) magneten goed voor meer dan 95 procent. Dit type magneet zou een van de sterkste en meest stabiele onder de permanente magneten zijn.
NdFeB-magneten worden gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder elektromotoren en generatoren, microfoons, luidsprekers, hoofdtelefoons, pompen en compressoren. Ze worden ook gebruikt in harde schijven van computers, elektrisch gereedschap, MRI-scanners en een reeks groene energietechnologieën. Met hun brede scala aan toepassingen is het geen verrassing dat NdFeB-magneten ongelooflijk waardevolle grondstoffen zijn geworden. De vraag naar dit soort magneten groeit jaar na jaar en ze worden steeds belangrijker in een wereldwijde productieomgeving.
Controleer uw huis en we zijn er zeker van dat u iets zult vinden dat is gemagnetiseerd in de interne componenten. Enkele van de meest voorkomende toepassingen zijn bijvoorbeeld voor magneten door fabrikanten. Magneten zorgen voor een goede afdichting, verbeteren het vermogen van bepaalde elektronische apparaten en helpen bij stabilisatie.
Productie van neodymiummagneet en verbruik van hulpbronnen
Neodymium-magneten zijn een type permanente magneet gemaakt van een legering van neodymium, ijzer en boor. Permanente magneten worden zo genoemd omdat ze hun magnetische eigenschappen behouden, zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan een magnetisch veld. Permanente magneten zijn gemaakt van natuurlijk voorkomende metalen die gemakkelijk kunnen worden gemagnetiseerd, zoals kobalt, ferriet, ijzer, nikkel en zeldzame aardmetalen. Deze ferromagnetische materialen worden vervolgens gecombineerd en gewijzigd om complexe en duurzame magneten te creëren die klaar zijn voor gebruik in industriële en commerciële sectoren. Anders gezegd, magneten hebben permanente magnetische velden. Deze magneten zijn ongelooflijk krachtig en worden veel gebruikt voor een verscheidenheid aan toepassingen, van consumentenelektronica tot schone energie. Hun productie heeft echter aanzienlijke gevolgen voor het verbruik van hulpbronnen.
De belangrijkste bron van neodymiummagneten zijn zeldzame aardmetalen, die worden gewonnen en verfijnd om het neodymium te extraheren. Helaas is dit proces ongelooflijk arbeidsintensief en vereist het gebruik van een verscheidenheid aan chemicaliën die nadelige gevolgen voor het milieu kunnen hebben. De belangrijkste bron van zeldzame aardmetalen is binnen-Mongolië, dat ongeveer 80 procent van het wereldwijde aanbod produceert. Naarmate de vraag naar neodymiummagneten toeneemt, wordt er meer druk uitgeoefend op de mensen en het milieu in Binnen-Mongolië om de productie te verhogen, wat leidt tot een grotere druk op de hulpbronnen.
Het is daarom belangrijk voor degenen die neodymiummagneten gebruiken om zich bewust te zijn van de implicaties voor het verbruik van hulpbronnen en actie te ondernemen om de milieueffecten van hun productie te beperken. Tijdelijk expliciete levenscyclusanalyse als besluitvormingsinstrument voor milieuprestaties bij de ontwikkeling van zeldzame-aardeprojecten. Dit kan het inkopen van duurzame zeldzame-aarde-mineralen omvatten of waar mogelijk neodymiummagneten vervangen door andere materialen. Door deze wijzigingen aan te brengen, kunnen we het verbruik van hulpbronnen bij de productie van neodymiummagneet verminderen en uiteindelijk bijdragen aan de bescherming van het milieu.
Sommige bedrijven zijn zelfs begonnen met de productie van uitsluitend gerecyclede magneten. Magneten zijn ook een duurzaam alternatief voor veel producten voor eenmalig gebruik. In winkel- en commerciële ruimtes zijn magneten ideaal voor het vervangen van artikelen voor eenmalig gebruik, zoals stickers, papieren banners, plakband en meer.
Milieueffecten van de wereldproductie van Nd/Pr en Dy/Tb voor magneettoepassingen in 2013 en 2035
Figuren 6 en 7 laten zien hoe Nd en Pr wereldwijd worden gebruikt in magneettoepassingen voor 2013 en 2035. De gegevens zijn genormaliseerd met behulp van de wereldwijde milieu-impactschattingen voor het jaar 2000 (van Oers, 2015). Absolute waarde omvat ondersteuningsinformatie S3. De humane toxiciteit van de Nd/Pr-productie is uiteraard het belangrijkste ecologische probleem. Evenzo is de ecologische achteruitgang van de atmosfeer van de aarde van relatief weinig belang.
De vraag naar lithium en kobalt zou tegen 2050 tien tot twintig keer kunnen toenemen door elektrische auto's. De vraag naar dysprosium en neodymium zal naar schatting zeven tot zesentwintig keer toenemen in de komende 25 jaar als gevolg vanelektrische voertuigenen windturbines. Maar REE's hebben ook grimmige vooruitzichten: de manier waarop bedrijven REE's winnen, brengt grote schade toe aan gemeenschappen en vervuilt omliggende gebieden.
Hoe beïnvloeden magneten het milieu?
Helaas zijn magneten ook een belangrijk onderdeel van milieuvervuiling en klimaatverandering, en vervuiling is wereldwijd een probleem. Magneten kunnen worden gemaakt van niet-hernieuwbare bronnen zoals metalen.
De primaire productie van zeldzame aardelementen (REE) die worden gebruikt in magneten van neodymium-ijzer-boor (Nd-Fe-B) gaat gepaard met milieueffecten van zowel mijnbouw als verwerking. Er is gesuggereerd dat recycling van afgedankte Nd-Fe-B-magneten de primaire productie van REE zou verminderen, en dus de milieueffecten.
Over het algemeen kunnen magneten zowel positieve als negatieve effecten hebben op het milieu. Het is belangrijk om rekening te houden met hun levenscyclusinventarisatie en de energie die wordt gebruikt in hun productie- en recyclingprocessen. Bovendien kan een juiste verwijdering van magneten aan het einde van hun levenscyclus gevaarlijk afval helpen verminderen en hulpbronnen besparen. Door deze stappen te nemen, kunnen magneten op een milieuvriendelijke manier worden gebruikt, waardoor hun impact op het milieu wordt verminderd en wordt bijgedragen aan duurzame ontwikkeling.
Om de milieueffecten van permanente magneten te begrijpen, is het noodzakelijk om een levenscyclusanalyse (LCA) uit te voeren. Bij dit type beoordeling wordt gekeken naar alle stadia van het productieproces, van het ontginnen van zeldzame aardmetalen tot het verwijderen van afgedankte magneten. Door de potentiële effecten van elke stap te analyseren, is het mogelijk om vast te stellen waar verbeteringen kunnen worden aangebracht en hoe de milieuschade die neodymiummagneten gedurende hun levensduur met zich meebrengen, kan worden verminderd.
Door de milieu-impact van deze magneten te begrijpen, kunnen organisaties ernaar streven hun voetafdruk te minimaliseren door duurzame aankoopbeslissingen te nemen en best practices te implementeren die de milieuschade van neodymiummagneten beperken. Bovendien kunnen organisaties, door onderzoek te doen naar verantwoorde mijnbouw- en productiepraktijken, ervoor zorgen dat ze aankopen doen die de negatieve impact op het milieu minimaliseren. Uiteindelijk kunnen organisaties, met zorgvuldige afweging en beheer van hun processen en producten, de milieueffecten van zeldzame-aardemagneten verminderen.
