20.500.12556/RUL-187022 Zasnova visokotemperaturnega elektroliznega reaktorja za pridobivanje kritičnih snovi iz surovin odpadnih magnetov Design of a high-temperature electrolysis reactor for the exctraction of critical materials from the feedstock of waste magnets Neodim je zaradi svoje ključne vloge v trajnih magnetih na osnovi Nd2Fe14B uvrščen med kritične surovine Evropske unije. Njegova oskrba je močno odvisna od uvoza s Kitajske, delež recikliranja iz odsluženih izdelkov pa ostaja zanemarljivo majhen, kar ob naraščajočem povpraševanju v elektromobilnosti, vetrni energetiki in robotiki predstavlja tveganje za evropsko industrijo. V diplomskem delu je na podlagi pregleda dostopne literature obravnavano pridobivanje neodima iz odsluženih NdFeB magnetov z elektrolizo v talini soli. Uvodoma so predstavljeni sestava, fizikalne in magnetne lastnosti, zaščitni premazi ter področja uporabe NdFeB magnetov in vrste odpadkov, ki jih vsebujejo. Sledi primerjava uveljavljenih skupin metod recikliranja: neposredne ponovne uporabe, vodikove dekrepitacije, hidrometalurgije, pirometalurgije in elektrometalurgije. Osrednji del je namenjen elektrolizi v talini soli, in sicer njenemu principu delovanja, izbiri elektrolitov in elektrod ter procesnim in konstrukcijskim spremenljivkam, ki določajo selektivnost, izkoristek in čistost produkta. Predstavljenih je šest laboratorijskih izvedb postopka, ki se razlikujejo po načinu pretvorbe neodima v topno spojino, sestavi elektrolita in vrsti katode, ter pilotni projekt NdCycle2 v okviru EIT RawMaterials. Na tej podlagi je v programu Creo izdelan CAD model laboratorijskega reaktorja za elektrolizo v evtektični talini LiF-CaF2 pri 950 °C v atmosferi prečiščenega argona. Model zajema ohišje in pokrov iz visokotemperaturne zlitine, kemijsko zaščito iz alumine in kvarca, zadrževalni lonček iz grafita ter elektrodi, in predstavlja izhodišče za nadaljnje temperaturne simulacije in izdelavo prototipa. Neodymium is classified as a critical raw material of the European Union owing to its key role in Nd2Fe14B permanent magnets. Its supply depends heavily on imports from China, while the share recovered from end-of-life products remains negligible, which – combined with growing demand in electromobility, wind power and robotics – poses a supply risk for European industry. Based on a review of the available literature, this thesis addresses the recovery of neodymium from end-of-life NdFeB magnets by molten salt electrolysis. The composition, physical and magnetic properties, protective coatings and fields of application of NdFeB magnets are presented first, together with the types of waste in which they occur. The established groups of recycling methods are then compared: direct reuse, hydrogen decrepitation, hydrometallurgy, pyrometallurgy and electrometallurgy. The central part is devoted to molten salt electrolysis, namely its operating principle, the selection of electrolytes and electrodes, and the process and design variables that govern selectivity, yield and product purity. Six laboratory implementations of the process are presented, differing in the way neodymium is converted into a soluble compound, in electrolyte composition and in cathode type, together with the NdCycle2 pilot project carried out within EIT RawMaterials. On this basis, a CAD model of a laboratory reactor for electrolysis in a eutectic LiF–CaF2 melt at 950 °C under a purified argon atmosphere was developed in Creo. The model comprises a body and lid made of a high-temperature alloy, chemical protection of alumina and quartz, a graphite crucible and both electrodes, and provides a starting point for subsequent thermal simulations and the construction of a prototype. neodim NdFeB magneti recikliranje redkih zemelj elektroliza v talini soli kritične surovine zasnova reaktorja CAD model neodymium NdFeB magnets rare earth recycling molten salt electrolysis critical raw materials reactor design CAD model true false false Slovenski jezik Angleški jezik Diplomsko delo/naloga 2026-09-08 12:10:02 2026-09-08 12:10:15 2026-09-09 04:22:23 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 1970-01-01 26063 Brezovsek_Nejc_-_Zasnova_visokotemperaturnega_elektroliznega_reaktorja_za_pridobivanje_kriticnih.pdf Brezovsek_Nejc_-_Zasnova_visokotemperaturnega_elektroliznega_reaktorja_za_pridobivanje_kriticnih.pdf 1 D797BDBE832B15B37405347F46093A01 1bd9431c4cc37bf1f45fd0b7424f6fb03347ef5ffba94d6f41f6339aa50340fb 78294dad-ab6d-11f1-8bc5-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=246451 Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 0 0 0