Akademik Veri Yönetim Sistemi
Gürmen S. (Yürütücü)
TÜBİTAK Uluslararası Çoklu İşbirliği Projesi , 2021 - 2023
Nd-Fe-B mıknatıslar, gelişen teknolojide stratejik öneme sahip malzemelerdir. Enerji verimliliğinin en yüksek kullanıldığı elektrik motorlarında ve jeneratörlerde kullanılan önemli bir malzeme grubu olup; enerji teknolojileri, endüstriyel uygulamalar ve otomasyon sektöründe, bunun yanı sıra mobilite gereken uygulamarda hayati önem taşmaktadırlar. Neodimiyum (Nd), disprosyum (Dy) ve praseodimyum (Pr) gibi nadir toprak elementleri (NTE' ler) gelişen teknoloji ile birlikte elektrik ve elektronik ekipmanlarda kullanım hacmi hızla artmaktadır. Fakat Avrupa Komisyonu, önemli arz riskleri ile birlikte yüksek ekonomik önemlerinden dolay NTE'leri kritik metaller listesinde eklemişlerdir. Avrupa Birliği, Avrupa ülkelerinin NTE için ithalata bağımlı olduğundan dolayı, ayrıca döngüsel ekonomi ve sürdürülebilir kalkınma için mevcut ikincil kaynakların (atık NdFeB mıknatısları) etkin kullanımının önemli olduğunu bildirmiştir. Geri kazanım süreçleri, piyasada kullanılmış ve atığa ayrılmış malzemelerdeki NTE' lerin, mevcut tasarlanmakta olan yeni malzemelerdeki NTE ihtiyacını karşılamak için alternatif bir yaklaşım olabileceği kabul görmüştür. Ayrıca, endüstrinin madenciliğe ve birincil üretim tekniklerine bağımlılığını azaltmak için NdFeB mıknatıslarından NTE' lerin geri dönüşüm süreçleri; sürdürülebilir ve ekonomik olarak kullanılabilmesi için geliştirilmesi gerekmektedir. NTE' lerin verimli bir şekilde geri kazanılması için, NTE' leri atık mıknatıslardan, pillerden, lamba fosforlarından ve diğer teknolojik uygulamalardan geri kazanırken ön işlemlere ve de ardından piro-hidro-elektrometalurjik işleme adımlarına ihtiyaç duyarken, bu süreçlerin çevresel, tamamen entegre ve lojistik açıdan sağlam uygun geri dönüşüm süreçleri tasarlanmalıdır . Ancak, günümüzde mevcut olmayan toplama lojistiği, geri dönüşüm süreçleri ve mevcut kullanımda olan NTE içeren malzemelerinin miktarı hakkında bilgi eksikliği ile birlikte geri dönüşüm dostu olmayan ürün tasarımları NTE' lerin %1'den azını geri dönüştürülebilir kılmaktadır. Bu proje kapsamında yapılmak istenen, atık mıknatısların içerdiği Nd, Dy, Pr gibi NTE' leri geri kazanmak için birleşik bir süreç tasarlamak ve geliştirmektir. RECMAG'ın yenilik noktaları, ultrasonik destekli seçici liç ve NTE' lerin çözünmesi sırasında manyetik özelliklerin teslametrik ölçümü kullanılarak liç kinetiği üzerindeki etkisini analiz etmeye dayanmaktadır. Bu kapsamda, atık mıknatıslardan NTE geri kazanımı ve NTE' lerinin döngüsel ekonomi süreçleri kapsamında geri dönüştürülmesi için süreç tasarımı yapılabilir. RECMAG, günümüzde atık mıknatıslardan ayrıştırılamayan Nd, Dy ve Pr'nin geri kazanılması için endüstriyel geri dönüşüm süreçlerinin yeniden tasarlanması için yenilikçi bir teknolojik adım atmıştır. Döngüsel ekonomik süreçleri geliştirmek için mıknatıs üretiminde geri kazanılmış Nd, Dy ve Pr tekrar kullanımı araştırılmaktadır. Çin, küresel NTE arzının %95'inden fazlasını karşılayarak, piyasaya hakim durumdadır. Dünyanın geri kalanındaki ülkelerinde NTE tedariklerini küresel siyasi duruma ve Çin ihracat kotalarına büyük ölçüde bağımlı hale getirmektedir. AB'deki NTE'ler için geri dönüşüm oranları yaklaşık %6-7 civarındadır. RECMAG sonuçlarının uygulanabilirliğini sağlamak için NTE endüstrisi, geri dönüşüm endüstrisi ve metal üretim endüstrisi ile kapsamlı işbirliği yapılmaktadır. Proje konsorsiyumu iki koordinasyon kuruluşu içermektedir: 1. Stifterverband Metalle; Almanya ve İstanbul Maden ve Metaller İhracatçıları Birliği' dir. İki araştırmacı kuruluş: RWTH Aachen Üniversitesi'nin IME Proses Metalurjisi ve Metal Geri Dönüşümü ve İstanbul Teknik Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü projede yer alamktadır.