PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Development of a prototype shredder for WEEE equipped with NdFeB magnets

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) that contains neodymium magnets (NdFeB) has the potential to serve as a valuable source of elements, including critical ones. These magnets contain Rare Earth Elements (REEs) like Neodymium, Dysprosium, and Praseodymium. A noteworthy method of recycling REEs involves the magnet-to-magnet process, wherein the NdFeB alloy is separated from WEEE and directly reused in the production of new products, specifically new NdFeB magnets. The initial step in this recycling process involves disintegration, a procedure aimed at reducing and segregating the materials within the WEEE. The conventional process of disintegrating WEEE for recycling faces challenges due to the presence of magnetic materials, making it ineffective with existing equipment. To address this, a specialized device called a disintegrator, using counter-rotating cutting shafts, has been developed for efficient shredding of WEEE containing NdFeB. The goal of the research is to develop a prototype shredder to effectively recover valuable metals, including REEs, from WEEE. Specific sub-objectives include motor and gearbox selection, shaft bearings selection, gear design, and cutting blades design. The work involved calculations and 3D modelling of the disintegrator components using Autodesk Inventor 2020 software.
Czasopismo
Rocznik
Strony
143--157
Opis fizyczny
Bibliogr. 26 poz., rys., tab., zdj.
Twórcy
  • KOMAG Institute of Mining Technology, Pszczyńska 37, 44-101 Gliwice, Poland
Bibliografia
  • [1] Binnemans K., McGuiness P., Jones P.: Rare-earth recycling needs market intervention. Nature Reviews Materials. 6, 2021
  • [2] Vishwanath G., Deshmane, Syed Z. Islam, Ramesh R. Bhave: Selective Recovery of Rare Earth Elements from a Wide Range of E-Waste and Process Scalability of Membrane Solvent Extraction, Environmental Science & Technology, 2019
  • [3] Schönfeldt M., Brouwer E., Dirks A., Rachut K., Gassmann J., Güth K., Buckow A., Gauß R., Stauber R., Gutfleisch O.: Towards an alloy recycling of Nd–Fe–B permanent magnets in a circular economy. J. Sustain. Metall. 4(2), 163–175, 2018
  • [4] Diehl O., Schönfeldt M., Brouwer E., Dirks A., Rachut K., Gassmann J., Güth K., Buckow A., Gauß R., Stauber R., Gutfleisch O.: Towards an alloy recycling of Nd–Fe–B permanent magnets in a circular economy. J. Sustain. Metall. 4(2), 163–175, 2018
  • [5] München D.D., Veit H.: Neodymium as the main feature of permanent magnets from hard disk drives (HDDs). Waste Manage. 61, 372–376, 2017
  • [6] Yang Y., Walton A., Sheridan R., Güth K., Gauß R., Gutfleisch O., Buchert M., Steenari B. M., Van Gerven T., Jones P. T., Binnemans K.: REE Recovery from End-of-Life NdFeB Permanent Magnet Scrap: A Critical Review. Journal of Sustainable Metallurgy, 3(1), 122–149, 2016
  • [7] Yue M., Yin X., Liu W., Lu Q.: Progress in recycling of Nd–Fe–B sintered magnet wastes. Chin. Phys. B 28(7), 077506, 2019
  • [8] Zakotnik M., Tudor C.O., Peiró L. T., Afiuny P., Skomski R., Hatch G., P.: Analysis of energy usage in Nd–Fe–B magnet to magnet recycling. Environmental Technology & Innovation, 5, 117-126, 2016
  • [9] München, D.D., Stein, R.T., Veit, H.: Rare earth elements recycling potential estimate based on end-oflife NdFeB permanent magnets from mobile phones and hard disk drives in Brazil. Minerals 11(11), 1190, 2021
  • [10] Prosperi D., Bevan A., Rosillo G.U., Tudor C.O., Furlan G., Dove S., Lucia P., Zakotnik M.: Performance comparison of motors fitted with magnet-to-magnet recycled or conventionally manufactured sintered NdFeB. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2018
  • [11] Jin H., Afiuny P., McIntyre T., Yih Y., Sutherland J.: Comparative Life Cycle Assessment of NdFeB Magnets: Virgin Production versus Magnet-to-Magnet Recycling. Procedia CIRP, 2016
  • [12] Tanvar H., Barnwal A., Dhawan N.: Characterization and evaluation of discarded hard disc drives for recovery of copper and rare earth values. Journal of Cleaner Production, 249, 119377, 2020 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119377
  • [13] Abrahami S. T., Xiao Y., Yang, Y.: Rare-earth elements recovery from post-consumer hard-disc drives. Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 124. 2014
  • [14] Suponik T., Friebe P., Nuckowski P., Król M.: Dezintegrator do rozdrabniania zużytych sprzętów elektrycznych i elektronicznych zawierających magnesy neodymowe w celu odzysku stopu żelaza, zwłaszcza z neodymem, P.442603, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie dnia 24.10.2022
  • [15] Zwolak J.: Wytrzymałość materiałów w zadaniach, Uczelnia Państwowa im. Jana Grodka w Sanoku, Sanok, 2020, ISBN 978-83-61802-45-7
  • [16] Niezgodziński T.: Wzory wykresy i tablice wytrzymałościowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2013, ISBN 978-83-79260-07-2
  • [17] Pater Z., Samołyk G.: Podstawy technologii obróbki plastycznej metali, Politechnika Lubelska, Lublin, 2013, ISBN 978-83-63569-89-1
  • [18] Rutkowski A.: Części maszyn, Wydawnictwo szkolne i pedagogiczne, Warszawa, 2011, ISBN 978-83-02-09886-4
  • [19] https://kacperek.com.pl/wp-content/uploads/2018/02/HS-703-HS-704.pdf [accessed: 28.12.22]
  • [20] https://medias.schaeffler.pl/pl/plp/SphericalRollerBearings1 [accessed: 18.02.2023]
  • [21] Żółtowski J.: Podstawy konstrukcji maszyn przekładnie, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2011, ISBN 83-7207-488-7
  • [22] http://lenaal.com.pl/wp-content/uploads/2017/03/Wlasnosci-stopow-1.pdf [accessed: 16.09.2022]
  • [23] https://www.matweb.com/search/datasheet_print.aspx?mat-guid=e7eda0f5b11243a6a9ea46f21d667dc1 [accessed: 6.09.2022]
  • [24] Friebe P., Suponik T., Nuckowski P.M.: Research on Hard Drives in the Context of the Construction of Shredding Knives in the Recovery of Rare Earth Elements. In: Benítez-Andrades, J.A., García-Llamas, P., Taboada, Á., Estévez-Mauriz, L., Baelo, R. (eds) Global Challenges for a Sustainable Society. EURECA-PRO 2022. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham, 2023 https://doi.org/10.1007/978-3-031-25840-4_12
  • [25] https://www.carpenteradditive.com/hubfs/Resources/Data%20Sheets/PowderRange_718_Datasheet.pdf [accessed: 18.02.2023]
  • [26] Friebe P.: Instrukcja Użytkowania Dezintegrator do zużytych sprzętów elektrycznych i elektronicznych zawierających magnesy neodymowe, W73.216IU (unpublished materials of KOMAG)
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-661f1f23-0197-422d-9be7-a4f42ef1b1a1
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.