稀土回收和再利用稀土元素可获得性的关键因素之一是循环利用。由于经济可行的稀土来源有限,加之世界上最大的稀土生产国——中国减少了稀土出口量,稀土消费者必须更加留意回收和再利用稀土材料,并开始建设稀土元素回收系统,从而降低稀土供应风险。 据估算,目前在所有稀土矿物中,稀土回收率只有 1%,这在可回收稀土元素中所占的比例是非常小的。事实上,应用在荧光灯和计算机硬盘驱动器等方面的大部分稀土都可以回收和再利用。这样做,意味着可以减少对国外稀土供应的依赖,使用这些技术的相关成本更低。美国钼公司及其他一些公司已经开始研究将稀土材料回收成可重复使用的高纯度稀土的步骤和处理工艺。虽然回收是未来非常有前途的一种材料来源,但回收过程涉及的物流和工艺是非常复杂的,需要消费者提高对稀土回收和再利用的认知度和参与度,同时需要开展广泛的研究和开发。 稀土的回收再利用是一项极富挑战性的工作,而这一挑战的第一步是让消费者回收旧电子设备和荧光灯泡。美国环保署(EPA)2009 年的统计数据显示,消费类电子产品的回收利用率为 25%(计算机的回收利用率为 38%,电视机的回收利用率为 18%,移动电话的回收利用率为 8%)。同样,只有 3-5%的紧凑型荧光灯泡(节能灯)得到回收利用。这些可能是最容易回收稀土材料的来源,因此使消费者增加在这些关键终端产品方面的回收利用率至关重要。 稀土回收再利用工艺的下一步工作是从这些产品的每种产品中提取稀土材料。这项工作难度大、工序繁杂。例如,一般的手机在制造过程中都使用稀土,但是量非常小,不足一克,例如用于扬声器和振动功能的小小钕磁铁。这些材料不仅回收难度大,而且还存在经济性的问题——提取这么微量的稀土元素是不经济的。计算机中的磁铁是用于硬盘驱动器的,稍微大一些。液晶显示器内有稀土荧光材料,例如铕、铽和钇。 荧光灯灯泡中的稀土含量也很低,但是相对更容易回收一些。以前,人们重视节能灯(CFL)的回收,是因为节能灯里有汞。但是,人们不太注意这些灯泡里面的白色粉末,而这些白色粉末正是重稀土荧光材料。原来,节能灯回收公司总是注重回收节能灯的端帽、汞和玻璃,但是通常将白色荧光粉末丢弃掉。随着该材料价格的不断上涨,这种做法将很快得到改变。 一旦从终端产品中回收磁铁和荧光材料这些稀土材料,像美国钼公司这样的生产商就会将其稀土浓缩提取技术应用到整个复杂的化学分离工艺中,提取每种稀土。完成分离后,需要对其进行提纯。如果存在氧化物,则需要与其他材料一起生产技术生产商所需的产品。 目前,由于全球范围内对这些稀土材料的需求,现有稀土供应量不断上升,稀土元素回收技术将发挥越来越重要的作用。我们正在研究上面提到的稀土回收工艺的每一个环节,非常有希望在未来几年间使稀土元素回收成为美国钼公司的一项核心业务。(赵忠会 译)