수소 플라즈마 활용 Nd-Fe-B 스크랩 재활용
희토류 영구자석(REPM)은 전기차, 풍력 터빈 등 고효율 전동기 시스템에 필수적이지만, 생산 과정의 높은 에너지 소모와 0.2% 미만의 낮은 재활용률이 문제로 지적됩니다. 특히 REPM 가공 시 발생하는 스크랩은 약 20 중량%의 희토류 원소를 포함함에도 불구하고, 지속 가능한 재활용 연구가 미흡했습니다. 본 연구는 희토류 영구자석 스크랩에서 희토류 원소를 회수하기 위한 새로운 친환경 방법으로 수소 플라즈마 환원(HPR) 기술을 제안합니다. 수소 함량과 처리 시간을 조절함으로써 금속 Fe와 Nd2O3가 풍부한 희토류 분획으로 상 분리를 달성하여, 후속 REPM 생산을 위한 고농축 중간재를 제공합니다. 이 공정은 또한 직접적인 희토류 수소화물 형성을 가능하게 하여, 용융 상태에서 플라즈마 보조 부분적 희토류 금속화를 확인했습니다. 이 단일하고 산을 사용하지 않는 절차를 통해 REPM 스크랩을 분리된 고가치, 고순도 원료 물질로 전환할 수 있습니다. 기존 REPM 생산 방식의 탄소 발자국이 약 70 kg CO2-eq kg-1임을 고려할 때, 이 재활용 경로는 희토류 원료 공급 의존도를 줄이면서 훨씬 낮은 배출량의 자석 생산을 위한 길을 제시합니다.