Científicos de Rusia, desarrollan método rápido para analizar imanes gastados de samario-cobalto
Moscú, Rusia, Eurasia.- Investigadores del Instituto de Química General e Inorgánica que llevan su nombre. N.S. Kurnakova RAS (IGINKh RAS) ha desarrollado un enfoque económico para el análisis de materiales magnéticos residuales mediante espectrometría de fluorescencia de rayos X. El desarrollo es prometedor para un procesamiento más eficaz de residuos de producción de imanes complejos y difíciles de identificar. Los resultados del trabajo fueron publicados en la revista Recycling.
Minimizar el desperdicio de producción es una prioridad para cualquier producción industrial, ya que aumenta el rendimiento de un producto útil y reduce los costos de eliminación. En este sentido, la determinación precisa de la composición de los residuos de la industria química es de gran importancia para su procesamiento eficaz. En particular, esto es necesario cuando se reciclan residuos de la producción de imanes de samario y cobalto, que tienen altas características magnéticas. Estos imanes resisten muy bien la corrosión, pero son frágiles y propensos a agrietarse y astillarse. Los imanes de samario-cobalto se utilizan ampliamente en aplicaciones automotrices, aeroespaciales, de defensa e industriales, incluidos motores eléctricos, generadores eléctricos, acoplamientos electromagnéticos, micrófonos, parlantes, revestimientos al vacío, sensores de efecto Hall, aceleradores de partículas y muchas otras aplicaciones. La diversidad de la composición de tales imanes hace que su análisis sea extremadamente difícil.
En este sentido, los químicos analíticos del Instituto de Economía General de la Academia de Ciencias de Rusia propusieron un método rápido para determinar la composición química de los residuos de producción magnética basado en un enfoque de dos etapas: identificación primaria de elementos químicos utilizando un «libre de estándares». «Método y análisis cuantitativo preciso basado en calibración externa. La complejidad de los materiales magnéticos como objeto de análisis y la relevancia del problema que se resuelve fue comentada por el jefe del Centro de Uso Colectivo del Instituto de Economía General de la Academia de Ciencias de Rusia, Doctor en Ciencias Químicas V.B. Baranovskaya: “El interés de los científicos por los imanes de samario-cobalto está creciendo, se mejoran constantemente agregando otros elementos (Cu, Fe, Zr) a su composición. Además, en el proceso de recolección de residuos y formación de lotes para reciclaje, se les pueden agregar otros elementos químicos valiosos (por ejemplo, Ti, Hf, Ni, Mn, Cr). Por lo tanto, los resultados fiables y precisos del análisis químico de los residuos magnéticos deberían servir como guía en la certificación de los residuos y en la selección de la tecnología de procesamiento adecuada para la extracción eficaz de elementos valiosos de ellos”.
Para resolver este problema, los científicos utilizaron el prometedor método analítico de la espectrometría de fluorescencia de rayos X. Proporciona alta precisión y facilidad de preparación de muestras, ya que no requiere su disolución, así como un análisis rápido. Mostraron la necesidad de una identificación primaria de la composición química de objetos tan complejos mediante el método de parámetros fundamentales, y también desarrollaron una técnica de análisis mediante calibración externa para determinar los componentes principales (samario y cobalto) y las principales impurezas (Fe, Cu, Zr, Hf, Ti, Ni, Mn, Cr).
En el futuro, los autores planean ampliar la gama de métodos analíticos utilizados para controlar la composición de materiales magnéticos con el fin de simplificar aún más la reutilización de residuos de producción que contienen componentes valiosos.
La investigación se realizó con el apoyo del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de la Federación de Rusia (acuerdo No. 075-15-2020-782).
