NdFeB Magnete und Seltene Erden Rohstoffe. Kosten und deren Verfügbarkeit. 13. Mai 2014 Dr. Denis Rollik DM PM 2

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1 NdFeB Magnete und Seltene Erden Rohstoffe Kosten und deren Verfügbarkeit 13. Mai 2014 Dr. Denis Rollik DM PM 2 ADVANCED MATERIALS THE KEY TO PROGRESS

2 Verfügbarkeit und Preisentwicklung der Seltenen Erden China Aktivitäten außerhalb China Optimierung Magnetmaterial für Motoranwendung Neue Legierungen der VAC Recycling NdFeB ADVANCED MATERIALS - THE KEY TO PROGRESS Seite 2

3 Unternehmen / Portrait Heute fertigt die VACUUMSCHMELZE ein breites Spektrum hochwertiger Halbzeuge, Teile, Bauelemente, Komponenten und Systeme für die unterschiedlichsten Bereiche und Industriezweige vom Uhren- bis zum Flugzeugbauer. Halbzeug und Teile 30% Der Einsatz von VACUUMSCHMELZE- Produkten ist weit verbreitet. Jeder von uns benutzt sie täglich ohne es zu wissen. Dauermagnete 39% Kerne und Bauelemente 31% DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 3

4 World wide reserves of RE - Metals Dauermagnet Volumen t 30% SE in NdFeB ~ 0.06Mt SE für Dauermagnete in 2012 DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 4

5 Weltweite Produktion von Seltenen Erden Quelle: DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 5

6 Schritte zur Selten Erden Gewinnung Abbau der Bastnäsite Erzgewinnung Gemisch aus Seltenen Erden Separation Konzentrierung aufspalten in einzelne Seltene - Erden - Oxide (Oxide / Fluoride / Chloride/ u.a.) Reduktion auf Metalle Elektrolyse Vakuum Reduktion Separierte Seltene Erden in Metalle reduzieren DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 6

7 Mountain Pass, California (USA) Eigentümer: Molycorp Minerals LLC Nd und sehr geringer Anteil Dy und Tb 1998 temporär geschlossen (Umweltauflagen) 2013 / 2014 Wiederaufnahme der Produktion $ DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 7

8 Great Western Minerals Group Erzgewinnung und Separation in: - Steenkampskraal (Südafrika) - Hoidas Lake, Saskatchewan, Canada - Deep Sands, Utah, USA - Benjamin River Project, New Brunswick, Canada - Douglas River Project, Saskatchewan, Canada Reduktion und Legieren durch Less Common Metals Limited in UK LOI mit VAC November DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 8

9 Rohstoffkosten aus Asian Metal DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 9

10 Rohstoffkosten aus Asian Metal 2010: Halbierung der Exportquote aus China 2007: Einführung einer Exportquote aus China DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 10

11 Optimierung Magnet für Anwendung H (A/m) Freier Magnet ist o C max. Gegenfeld von 800 ka/m H (A/m) EP B1 Magnet in Rotortasche und Rotor im Stator max. Gegenfeld von 200 ka/m temperaturstabil >> 150 o C DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 11

12 Optimierung Magnet für Anwendung Min. Volumen vom Magnet im Rotor + Stator Max. induziertes Feld der Spule Max. Temperatur Max. Gegenfeld von o C H (A/m) DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 12

13 B B/µ. o H -1,0-1,5-2,0-4,0 VACODYM 787 TP ohne Gegenfeld mit Gegenfeld -0,5 T 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 kg ,6 0, C 150 C -20 koe ,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0, ka/m H DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 13

14 B B/µ. o H -1,0-1,5-2,0-4,0 VACODYM 745 TP ohne Gegenfeld 120 C mit Gegenfeld -0,5-20 koe ka/m H T 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8 kg DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 14

15 Neue VACODYM Legierungen VACODYM 1XX TP PrFeB für Tieftemperaturanwendungen VACODYM 238 TP / VACODYM 247 TP mit H cj > 16 koe / H cj > 18 koe Anteil Dy < 0,1% / Dy < 0,5% VACODYM 9XX TP Neue Generation mit erhöhter Remanenz + 3.5% B r DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 15

16 Recycling Seltene Erden Festschrott (Magnethersteller) Mahlen Wiedereinsatz in traditionelle Legierung Schleifschlamm (Magnethersteller) Aufbereitung analog der Erzverarbeitung Wiedereinsatz als Metall Yield Kunde < 100% Festschrott Demontage, Entmagnetisierung und Reinigung Mahlen Wiedereinsatz in traditionelle Legierung Zukünftige Rückläufer (Feld) Festschrott Demontage, Entmagnetisierung und Reinigung Mahlen Wiedereinsatz in traditionelle Legierung Beteiligungen der VAC an Recyclingprojekten: MORE (BMBF), Bo2W (BMBF), EU RARE / EREAN, DER FORTSCHRITT BEGINNT BEIM WERKSTOFF Seite 16