NASETJOURNALNASETJOURNAL

Natural Sciences Engineering and Technology JournalNatural Sciences Engineering and Technology Journal

Permintaan yang meningkat untuk unsur-unsur bumi langka (REEs), khususnya neodimium untuk magnet NdFeB berperforma tinggi, telah menciptakan kerentanan rantai pasokan dan kekhawatiran lingkungan yang terkait dengan penambangan primer. Sampah elektronik akhir (e-waste) mewakili sumber sekunder yang signifikan untuk bahan-bahan kritis ini. Penelitian ini memperkenalkan pendekatan baru yang ramah lingkungan untuk memulihkan Nd dan Dy dari magnet NdFeB limbah. Proses mekanokimia bebas pelarut dikembangkan dan dioptimalkan. Serbuk magnet NdFeB limbah, yang berasal dari hard disk drive bekas yang dikumpulkan di Indonesia, digiling bersama dengan klorida amonium (NH₄Cl) dalam ball mill planet berenergi tinggi. Pengaruh parameter proses kunci, termasuk waktu penggilingan (60-360 menit), kecepatan penggilingan (200-500 rpm), dan rasio massa NH₄Cl terhadap serbuk magnet (1:1 hingga 5:1), terhadap efisiensi ekstraksi Nd dan Dy secara sistematis diinvestigasi. Transformasi struktural dan morfologis dikarakterisasi menggunakan Difraksi Sinar-X (XRD) dan Mikroskopi Elektron Pemindai (SEM) dengan Spektroskopi Dispersi Energi Sinar-X (EDS). Pemulihan logam diukur melalui pelarutan air selanjutnya dan analisis dengan Spektrometri Emisi Optik Plasma Induktif (ICP-OES). Perlakuan mekanokimia berhasil mengubah fase bumi langka yang tidak larut dalam matriks magnet menjadi klorida bumi langka yang larut dalam air. Di bawah kondisi optimal - waktu penggilingan 240 menit, kecepatan 400 rpm, dan rasio massa NH₄Cl-ke-magnet 3:1 - proses ini mencapai efisiensi ekstraksi yang luar biasa sebesar 98,6% untuk Nd dan 96,2% untuk Dy. Analisis XRD mengkonfirmasi transformasi fase Nd₂Fe₁₄B menjadi klorida bumi langka, bersama dengan fase besi dan borida besi. Pencitraan SEM mengungkapkan pengurangan ukuran partikel yang signifikan dan pembentukan partikel komposit aglomerasi, yang sangat penting untuk reaksi keadaan padat.

Penelitian ini dengan sukses merancang dan memvalidasi proses mekanokimia bebas pelarut yang inovatif untuk pemulihan berkelanjutan neodimium dan disprosium dari magnet NdFeB limbah.Dengan menggiling bersama serbuk magnet dengan klorida amonium, fase bumi langka yang tidak larut secara efisien dikonversi menjadi klorida bumi langka yang larut dalam air pada suhu kamar.Optimisasi sistematis parameter proses - waktu penggilingan, kecepatan, dan rasio reaktan - menghasilkan efisiensi ekstraksi yang luar biasa sebesar 98,6% untuk Nd dan 96,2% untuk Dy dalam kondisi optimal (240 menit, 400 rpm, rasio NH₄Cl-ke-magnet 3.Karakterisasi material mendetail menggunakan XRD, SEM, dan EDS mengelaborasi mekanisme reaksi yang mendasari, mengonfirmasi dekomposisi matriks Nd₂Fe₁₄B dan pembentukan klorida bumi langka bersama dengan fase besi yang terpisahkan.Proses ini mewakili kemajuan signifikan dibandingkan metode daur ulang konvensional, menawarkan pengurangan drastis dalam konsumsi kimia, produksi limbah, dan input energi.Pendekatan hijau, efisien, dan sederhana ini menyajikan jalur yang sangat menjanjikan dan strategis penting untuk mendirikan ekonomi sirkular bagi bumi langka kritis.

Untuk penelitian lanjutan, disarankan untuk mengeksplorasi selektivitas dan kemurnian proses, mengembangkan teknik pemisahan selektif yang kompatibel dengan leachate klorida, dan menyelidiki rute mekanokimia yang mungkin menawarkan selektivitas bawaan dengan menggunakan reaktan atau kondisi yang berbeda. Selain itu, penting untuk melakukan analisis ekonomi teknis berdasarkan proses yang ditingkatkan secara skala untuk mengevaluasi kelayakan komersialnya. Manajemen amonia juga harus dipertimbangkan, dengan mempelajari kelayakan dan efisiensi loop pemulihan untuk mencegah pelepasan dan mungkin meregenerasi reaktan NH₄Cl. Optimisasi parameter proses untuk lingkungan penggilingan skala industri juga diperlukan. Akhirnya, penelitian harus diarahkan pada rentang yang lebih luas dari reaktan padat yang tidak berbahaya, mengeksplorasi mekanokimia dari berbagai jenis limbah elektronik, dan mengintegrasikan proses dengan teknologi pengurutan dan pra-pengolahan otomatis untuk merealisasikan potensi penuhnya.

  1. A Solvent-Free, Mechanochemical Process for Sustainable Recycling of Neodymium and Dysprosium from E-Waste... nasetjournal.com/index.php/nasetjournal/article/view/73A Solvent Free Mechanochemical Process for Sustainable Recycling of Neodymium and Dysprosium from E Waste nasetjournal index php nasetjournal article view 73
Read online
File size1.21 MB
Pages13
DMCAReport

Related /

ads-block-test