Magnesy neodymowe, określane skrótem NdFeB, są materiałami magnetycznymi opartymi przede wszystkim na fazie Nd₂Fe₁₄B. Oprócz neodymu, żelaza i boru komercyjne magnesy mogą zawierać także prazeodym, dysproz, terb, kobalt oraz inne dodatki modyfikujące ich właściwości. Dysproz i terb stosuje się przede wszystkim do zwiększania koercji, zwłaszcza w podwyższonej temperaturze, natomiast kobalt może m.in. wpływać na temperaturę Curie i odporność materiału na korozję. Skład zależy od klasy i przeznaczenia magnesu.

 

W zależności od rodzaju materiału literatura podaje zwykle około 20–30% masy pierwiastków ziem rzadkich, a w przypadku niektórych spiekanych magnesów NdFeB ich udział przekracza 30%. To wyjątkowo dużo w porównaniu z rudami, z których pierwiastki te pozyskuje się pierwotnie. Zużyty magnes nie jest więc bezwartościowym kawałkiem metalu, lecz stosunkowo bogatym źródłem neodymu, prazeodymu, a niekiedy również znacznie droższych dysprozu i terbu.

 

Magnesy NdFeB znajdują się m.in. w silnikach elektrycznych, generatorach niektórych turbin wiatrowych, głośnikach oraz siłownikach głowic dysków twardych. Po zakończeniu eksploatacji urządzenia materiał magnetyczny może zostać ponownie wykorzystany albo poddany kilku różnym rodzajom recyklingu.

 

Dlaczego odzyskiwanie neodymu ma znaczenie?

Nazwa „pierwiastki ziem rzadkich” jest nieco myląca. Wiele z tych pierwiastków nie należy do szczególnie rzadkich w skorupie ziemskiej. Problem polega raczej na tym, że występują w rozproszeniu, a ich wydobycie, rozdzielanie i oczyszczanie są technologicznie trudne i kosztowne.

 

Recykling pierwiastków ziem rzadkich z produktów wycofanych z użytkowania pozostaje bardzo słabo rozwinięty. W literaturze przez lata podawano wartości poniżej 1%, choć dokładny poziom zależy od pierwiastka, rodzaju odpadu i sposobu liczenia. Jednocześnie zależność Europy od importu jest bardzo duża. Komisja Europejska podaje, że 98% zapotrzebowania UE na magnesy zawierające pierwiastki ziem rzadkich pokrywa import z Chin.

 

Znaczenie recyklingu zwiększa również unijny Critical Raw Materials Act (CRMA), obowiązujący od maja 2024 roku. Wyznacza on poziomy odniesienia na 2030 rok: zdolności wydobywcze UE powinny odpowiadać co najmniej 10% rocznego zapotrzebowania na surowce strategiczne, przetwórcze 40%, a zdolności recyklingowe 25%. Jednocześnie żadne pojedyncze państwo spoza UE nie powinno odpowiadać za więcej niż 65% unijnego zapotrzebowania na dany surowiec strategiczny na odpowiednim etapie przetwarzania. Nie oznacza to oczywiście obowiązku odzyskania 25% materiału z każdego zużytego magnesu. Są to poziomy odniesienia dotyczące zdolności całej Unii.

 

Najprostsza metoda: użyć magnesu ponownie

Z punktu widzenia gospodarki obiegu zamkniętego najlepszym rozwiązaniem jest ponowne wykorzystanie całego magnesu, jeżeli jego kształt, wymiary i właściwości nadal odpowiadają nowemu zastosowaniu. Formalnie jest to bardziej ponowne użycie niż recykling.

 

W praktyce możliwość takiego wykorzystania jest ograniczona. Magnes może mieć niewłaściwy kształt, być przyklejony do wirnika, pokryty korozją albo pochodzić z urządzenia, którego rozebranie jest trudniejsze i droższe niż odzysk samego materiału. Wtedy potrzebne są bardziej zaawansowane procesy.

 

Recykling bezpośredni: ze starego magnesu powstaje nowy

Jednym z najbardziej interesujących rozwiązań jest recykling bezpośredni, określany również jako magnet-to-magnet albo short-loop recycling. Jego zaletą jest to, że nie rozdziela się stopu na poszczególne pierwiastki, aby później ponownie wytwarzać z nich materiał magnetyczny. Celem jest zachowanie wartościowego stopu NdFeB możliwie blisko jego pierwotnej postaci.

 

Jak działa HPMS?

Jedną z najlepiej rozwiniętych technologii tego typu jest Hydrogen Processing of Magnet Scrap (HPMS), opracowana na Uniwersytecie w Birmingham. Wykorzystuje ona zjawisko dekrepitacji wodorowej. Wodór wnika do materiału, reaguje szczególnie z fazą bogatą w pierwiastki ziem rzadkich i powoduje zmiany objętości. Kruchy magnes rozpada się w rezultacie na proszek stopu.

 

Co istotne, HPMS nie wymaga wcześniejszego termicznego rozmagnesowania magnesu powyżej temperatury Curie. Sam proces prowadzi do powstania rozmagnesowanego proszku, który można oddzielić od wielu elementów obudowy, klejów i powłok. Jest to jedna z istotnych różnic pomiędzy HPMS a klasycznymi metodami mechanicznego demontażu i rozdrabniania.

 

W innych technologiach wcześniejsze rozmagnesowanie cieplne rzeczywiście może być stosowane, aby ułatwić rozdrabnianie i transport materiału. Dla podstawowej fazy Nd₂Fe₁₄B temperatura Curie wynosi około 312°C, choć rzeczywista wartość w komercyjnym materiale może się zmieniać wraz ze składem stopu. Nie należy jednak przedstawiać podgrzewania powyżej temperatury Curie jako obowiązkowego etapu każdego procesu recyklingu NdFeB.

 

Z proszku nie powstaje magnes jednym prasowaniem

Określenie „magnes-do-magnesu” może sugerować bardzo prosty proces, ale rzeczywistość jest bardziej złożona. Odzyskany proszek trzeba oczyścić, a jego skład niekiedy skorygować poprzez domieszanie innego materiału lub świeżego stopu. Następnie stosuje się procesy charakterystyczne dla produkcji spiekanych magnesów: przygotowanie proszku, jego orientowanie w polu magnetycznym, prasowanie, spiekanie, obróbkę cieplną i wreszcie magnesowanie.

 

Badania pokazują, że w odpowiednio prowadzonym recyklingu wodorowym można uzyskać nawet około 90% właściwości magnetycznych materiału odniesienia. Ważne jest jednak, co oznacza ta liczba: nie jest to informacja, że odzyskano 90% neodymu. Mowa o parametrach magnetycznych uzyskanego materiału, a wynik zależy od składu odpadu, zawartości tlenu, zanieczyszczeń i dalszego procesu produkcji.

 

Powłoki i kleje – pozornie drobny, ale ważny problem

Magnesy NdFeB są podatne na korozję, dlatego często pokrywa się je warstwami ochronnymi, np. Ni-Cu-Ni. Podczas recyklingu bezpośredniego pozostałości takich powłok mogą zanieczyścić proszek. Podobny problem powodują kleje używane do mocowania magnesów w wirnikach silników.

 

W HPMS część powłoki może pozostać w postaci stosunkowo dużych płatków, które można oddzielić przez przesiewanie. Nie zawsze jest to jednak idealne. Badania nad krótkim cyklem recyklingu pokazują, że nadmierna zawartość niklu może pogarszać koercję i remanencję ponownie spiekanych magnesów. Jedno z badań z 2025 roku wskazało, że przy dążeniu do zachowania właściwości bardzo zbliżonych do materiału niezanieczyszczonego zawartość Ni powinna pozostawać w okolicy 0,25% masy lub poniżej. Nie należy natomiast upraszczać tego do stwierdzenia, że każda nawet śladowa ilość niklu lub miedzi niszczy magnes.

 

Dużą zaletą krótkiego cyklu jest ograniczenie liczby etapów technologicznych. Według analiz związanych z technologią HPMS wytwarzanie magnesów z odzyskanego materiału może wymagać około 88% mniej energii niż produkcja magnesu z surowców pierwotnych. Jest to jednak wynik odnoszący się do konkretnego analizowanego procesu, a nie uniwersalna wartość dla każdego zakładu recyklingowego.

 

Hydrometalurgia – rozłożyć magnes i odzyskać pierwiastki

Jeżeli magnes jest silnie skorodowany, zabrudzony albo pochodzi z mieszanego strumienia odpadów, korzystniejsze może być zastosowanie hydrometalurgii. Materiał roztwarza się lub ługuje, a następnie za pomocą procesów takich jak wytrącanie, ekstrakcja rozpuszczalnikowa czy wymiana jonowa rozdziela się poszczególne składniki.

 

W ten sposób można otrzymać związki neodymu, prazeodymu, dysprozu czy terbu o wysokiej czystości, z których następnie ponownie powstają materiały potrzebne do produkcji magnesów.

 

Hydrometalurgia jest bardziej tolerancyjna na niejednorodny i zanieczyszczony wsad niż krótki cykl recyklingu. Ceną za tę elastyczność jest większa liczba operacji, zużycie odczynników chemicznych oraz konieczność oczyszczania i zawracania roztworów procesowych. Nie oznacza to, że metoda jest z definicji „brudna” – nowoczesne instalacje mogą odzyskiwać znaczną część reagentów – ale jest to proces znacznie bardziej złożony niż bezpośrednie wykorzystanie stopu.

 

Pirometalurgia – recykling w wysokiej temperaturze

Drugą dużą grupą są procesy pirometalurgiczne, czyli prowadzone w wysokich temperaturach. Obejmują m.in. prażenie, stapianie oraz procesy wykorzystujące ciekłe metale.

 

Ich zaletą jest możliwość przetwarzania trudnych i niejednorodnych materiałów. Wadą – zazwyczaj wysokie zapotrzebowanie na energię. Produktem nie musi być od razu czysty neodym. Często otrzymuje się stop, tlenek lub inną fazę pośrednią, która wymaga kolejnych etapów rozdzielania i oczyszczania. W praktyce granica między pirometalurgią i hydrometalurgią nie zawsze jest ostra, ponieważ w jednej instalacji można łączyć oba rodzaje procesów.

 

Elektrometalurgia – obiecujący kierunek badań

Badane są również metody elektrochemiczne pozwalające odzyskiwać metale lub związki pierwiastków ziem rzadkich. Obejmują one zarówno elektrolizę w stopionych solach, jak i procesy prowadzone w znacznie niższych temperaturach.

 

Ich potencjalną zaletą jest możliwość ograniczenia liczby etapów chemicznego rozdzielania, ale nie należy automatycznie określać każdej metody elektrochemicznej jako bardziej ekologicznej. Bilans środowiskowy zależy od rodzaju elektrolitu, zużycia energii, trwałości elektrod, sposobu oczyszczania produktów i możliwości ponownego wykorzystania substancji procesowych. Jest to szybko rozwijająca się dziedzina, lecz mniej dojrzała przemysłowo niż klasyczna hydro- i pirometalurgia.

 

Flash Joule heating – bardzo szybka metoda na etapie badań

Jednym z najnowszych kierunków jest połączenie flash Joule heating z chlorowaniem, oznaczane jako FJH-Cl₂. Metodę opisali w 2025 roku naukowcy z Rice University w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

 

W badaniach zużyte magnesy najpierw rozmagnesowywano przez obróbkę cieplną, a następnie mielono i przesiewano. Tak przygotowany materiał poddawano bardzo szybkiemu ogrzewaniu elektrycznemu w atmosferze chloru. W doświadczeniach temperatura była kontrolowana mniej więcej w zakresie 1180–1910°C, a bardzo dobre wyniki dla badanego układu uzyskiwano w okolicy 1348°C.

 

Mechanizm wykorzystuje różnice w trwałości i lotności chlorków. Żelazo, kobalt czy miedź można przekształcić w związki oddzielające się od frakcji bogatej w pierwiastki ziem rzadkich. Dla odpadów NdFeB autorzy uzyskali odzysk pierwiastków ziem rzadkich przekraczający 93%, a czystość pozostałości dochodziła w najlepszym przypadku do około 98%.

 

Analiza cyklu życia i analiza techniczno-ekonomiczna wykonane przez autorów wskazały na 87% niższe zużycie energii, 84% niższą emisję gazów cieplarnianych i 54% niższe koszty operacyjne w porównaniu z przyjętym w analizie procesem hydrometalurgicznym. Metoda eliminuje też użycie wody i kwasów w samym etapie FJH-Cl₂.

 

Trzeba jednak zachować właściwą skalę tych wyników. Są to rezultaty badań laboratoryjnych oraz analiz modelowych, a nie wieloletnie dane z dużego zakładu przemysłowego. Technologia wykorzystuje ponadto chlor, który jest gazem toksycznym i silnie reaktywnym, dlatego instalacja przemysłowa musiałaby zapewniać bardzo skuteczne zabezpieczenia i kontrolę gazów procesowych. FJH-Cl₂ jest więc bardzo interesującą technologią rozwijającą się, ale za wcześnie, aby przedstawiać ją jako nowy standard recyklingu NdFeB.

 

Największy problem może pojawić się jeszcze przed recyklingiem

W laboratorium łatwo rozpocząć eksperyment od czystego kawałka zużytego magnesu. W rzeczywistym strumieniu elektroodpadów trzeba go najpierw znaleźć.

 

W dyskach twardych magnesy są stosunkowo łatwe do zlokalizowania. W silnikach elektrycznych mogą znajdować się wewnątrz wirnika, być mocowane klejem lub występować jako wiele niewielkich elementów. W jednym wirniku może znajdować się nawet kilkaset osobnych magnesów.

 

Dlatego jednym z głównych problemów recyklingu NdFeB nie jest sama metalurgia, lecz identyfikacja, selektywna zbiórka, demontaż i sortowanie. Automatyzacja tych etapów może mieć równie duże znaczenie jak opracowanie coraz skuteczniejszych metod chemicznych. Technologia HPMS jest pod tym względem szczególnie interesująca, ponieważ w pewnych konstrukcjach pozwala wydzielić proszek magnetyczny bez pełnego ręcznego demontażu każdego magnesu.

 

Europa przygotowuje się do recyklingu na większą skalę

Recykling magnesów przestaje być wyłącznie tematem badań laboratoryjnych. We Francji powstaje zakład Caremag w Lacq. Według aktualnych planów jego uruchomienie ma nastąpić pod koniec 2026 roku. Instalacja ma docelowo przetwarzać około 2000 ton zużytych magnesów rocznie oraz 5000 ton koncentratów górniczych, wytwarzając oczyszczone tlenki pierwiastków ziem rzadkich. Jest to przykład tzw. long-loop recycling, w którym materiał zostaje rozdzielony chemicznie na surowce nadające się ponownie do wykorzystania.

 

Zupełnie inną filozofię reprezentuje HyProMag. W niemieckim Pforzheim uruchamiana jest linia wykorzystująca HPMS. Zakład ma zezwolenie na produkcję do 750 ton magnesów NdFeB i stopów rocznie, choć produkcja ma być zwiększana stopniowo – początkowo do około 100 ton, następnie około 350 ton, a dalsza rozbudowa do 750 ton jest przewidywana w kolejnych latach.

 

Oba przykłady pokazują, że nie istnieje jedna „najlepsza” metoda recyklingu. Dobrze zachowany i rozpoznany magnes może być świetnym surowcem dla krótkiego cyklu HPMS. Silnie skorodowany, zanieczyszczony albo bardzo zróżnicowany materiał może być lepszym kandydatem do procesów chemicznych.

 

UE chce ułatwić śledzenie magnesów

W 2025 roku Komisja Europejska zaproponowała zmiany w Critical Raw Materials Act, które mają dodatkowo wspierać recykling magnesów stałych. Rada UE przyjęła swoje stanowisko negocjacyjne 4 marca 2026 roku. Jednym z rozważanych rozwiązań jest wykorzystanie cyfrowych paszportów produktu do przekazywania informacji o magnesach znajdujących się w urządzeniach.

 

Nie są to jednak jeszcze przepisy, które można przedstawiać jako w pełni obowiązujący nowy system. W sierpniu 2026 roku procedura legislacyjna nadal trwała, a ostateczny kształt zmian wymaga uzgodnienia między Parlamentem Europejskim i Radą.

 

Tego rodzaju rozwiązania mogą mieć w przyszłości duże znaczenie. Jeżeli recykler będzie wiedział, jaki typ magnesu znajduje się w silniku, jaki ma skład i gdzie został umieszczony, łatwiej będzie zdecydować, czy warto odzyskać cały stop, czy rozdzielać go na poszczególne pierwiastki.

 

Co może zrobić użytkownik?

Dla zwykłego użytkownika najlepszą metodą „recyklingu magnesu z urządzenia” nie jest samodzielne rozbieranie silnika czy elektroniki, lecz przekazanie zużytego sprzętu do właściwego systemu zbiórki elektroodpadów. Silne magnesy mogą gwałtownie przyciągać stalowe przedmioty, pękać i powodować urazy, a samo urządzenie może zawierać również inne elementy wymagające prawidłowego zagospodarowania.

 

Przyszłość recyklingu NdFeB prawdopodobnie nie będzie należała do jednej technologii. Najlepiej zachowane magnesy można wykorzystać ponownie, odpowiedni złom przetwarzać krótkim cyklem, a silnie zanieczyszczone materiały kierować do procesów hydro-, pyro- lub elektrometalurgicznych. Dzięki temu zużyty magnes może rzeczywiście stać się surowcem do produkcji kolejnego magnesu – choć droga od jednego do drugiego jest znacznie bardziej skomplikowana, niż mogłoby się wydawać.

 

 

Bibliografia

1. Kaya M., „An overview of NdFeB magnets recycling technologies”, Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, 46, 2024, 100884. DOI: 10.1016/j.cogsc.2024.100884 https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2024.100884
2. Habibzadeh A., Kucuker M.A., Gökelma M., „Review on the Parameters of Recycling NdFeB Magnets via a Hydrogenation Process”, ACS Omega, 8, 2023, 17431–17445. DOI: 10.1021/acsomega.3c00299 https://doi.org/10.1021/acsomega.3c00299
3. Yang Y. i in., „REE Recovery from End-of-Life NdFeB Permanent Magnet Scrap: A Critical Review”, Journal of Sustainable Metallurgy, 3, 2017, 122–149. DOI: 10.1007/s40831-016-0090-4 https://doi.org/10.1007/s40831-016-0090-4
4. Xu X. i in., „Recent progress in electrochemical recycling of waste NdFeB magnets”, Chemical Communications, 61, 2025, 2257–2268. DOI: 10.1039/D4CC04252B https://doi.org/10.1039/D4CC04252B
5. Grau L. i in., „Effects of Contamination on the Recyclability of NdFeB Permanent Magnets via Short-Loop Processing: Review of Common Contaminants and Study on Ni Coating Residues”, Recycling, 10(6), 2025, 200. DOI: 10.3390/recycling10060200 https://doi.org/10.3390/recycling10060200
6. Xu S. i in., „Sustainable separation of rare earth elements from wastes”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 122(40), 2025, e2507819122. DOI: 10.1073/pnas.2507819122 https://doi.org/10.1073/pnas.2507819122
7. University of Birmingham, „First production of recycled magnets at Tyseley Energy Park, Birmingham”, 2023. https://www.birmingham.ac.uk/news/2023/first-production-of-recycled-magnets-at-tyseley-energy-park-birmingham
8. University of Birmingham, „World-leading rare earth magnet recycling facility launches in West Midlands”, 2026. https://www.birmingham.ac.uk/news/2026/world-leading-rare-earth-magnet-recycling-facility-launches-in-west-midlands
9. European Parliament and Council, Regulation (EU) 2024/1252 – Critical Raw Materials Act. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2024/1252
10. European Commission, „Rare earth elements, permanent magnets, and motors”. https://single-market-economy.ec.europa.eu/sectors/raw-materials/areas-specific-interest/rare-earth-elements-permanent-magnets-and-motors_en
11. Council of the European Union, „The critical raw materials act: an EU pivot”, stan informacji: sierpień 2026. https://www.consilium.europa.eu/en/policies/the-critical-raw-materials-act/
12. Carester, „Caremag: accelerating the energy transition through rare-earth recycling”, 2026. https://www.carester.fr/en/our-plant/
13. Carester, „InfraVia Critical Metals Fund has reached an agreement to invest in Carester”, 9 kwietnia 2026. https://www.carester.fr/en/infravia-critical-metals-fund-has-reached-an-agreement-to-invest-in-carester-leader-in-rare-earth-recycling-and-separation/
14. HyProMag, „First commissioning run for magnetic recycling technology successfully completed at HyProMag Germany”, 9 kwietnia 2026. https://www.hypromag.de/our-news/first-commissioning-run-for-magnetic-recycling-technology-successfully-completed-at-hypromag-germany.html