專(zhuān)利名稱：一種從釹鐵硼廢料中分離回收有價(jià)元素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀土冶金技術(shù)，特別是一種從釹鐵硼廢料中分離回收有價(jià)元素的方法。
背景技術(shù)：
稀土資源屬于戰(zhàn)略資源，為不可再生資源。隨著顯色器、磁體和電子產(chǎn)業(yè)等對(duì)稀土需求的猛增，合理有效的提高稀土資源的利用率顯得尤為重要，利用釹鐵硼廢料回收稀土元素是其中的重要手段之一。而且，利用釹鐵硼廢料回收稀土元素與利用礦石生產(chǎn)稀土產(chǎn)品相比具有工序縮短、成本降低、“三廢”減少等眾多的優(yōu)點(diǎn)。目前釹鐵硼廢料的主要來(lái)源有(1)真空熔煉所產(chǎn)生的爐潭、制粉過(guò)程產(chǎn)生的超細(xì)粉、打磨過(guò)程中產(chǎn)生磨泥；(2)打孔、 倒角、切割產(chǎn)生邊角料，加之有部分釹鐵硼在生產(chǎn)過(guò)程中形成了低性能的釹鐵硼合金等。 2010年我國(guó)釹鐵硼的產(chǎn)量超過(guò)10萬(wàn)噸，每年產(chǎn)生的釹鐵硼廢料約為20000噸。目前，釹鐵硼廢料回收主要采用濕法冶金工藝。鹽酸溶解-萃取工藝，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，但草酸或碳銨沉淀洗滌廢水污染較大，且采用氨水為皂化劑，使廢水中氨氮濃度很高，造成水污染。采用硫酸-復(fù)鹽沉淀工藝，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，且溶解時(shí)狗全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，在回收稀土?xí)r造成鐵元素的浪費(fèi)，更造成水污染。鹽酸優(yōu)溶法能夠減少酸的使用量，酸溶渣可以直接作為鐵精礦出售給鋼鐵廠或者給水泥廠作為生產(chǎn)水泥的鐵質(zhì)校正元素；在萃取分離時(shí)使用燒堿或者石灰水替代氨水作為皂化劑，能有效減少?gòu)U水中的氨氮。但廢料中的稀土元素在鹽酸溶劑中溶解為離子狀態(tài)的過(guò)程中，廢料中仍有部分鐵元素被溶解為離子狀態(tài)，影響產(chǎn)品的純度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足，本發(fā)明提供一種從釹鐵硼廢料中分離回收有價(jià)元素的方法， 使所得稀土碳酸鹽純度更高。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是以釹鐵硼廢料為原料，按以下步驟進(jìn)行①空氣氧化原料與鹽酸按重量比為1 0. 06-0. 18的比例配料，加入1. 0-2. 5M/ L鹽酸攪拌均勻，平鋪于潮濕環(huán)境的地面10-15Cm厚，待漿泥風(fēng)干到一定程度時(shí)翻扒一次， 共翻扒2至3次，反應(yīng)時(shí)間60-100小時(shí)；②粉碎細(xì)磨將步驟①所得的原料粉碎至粒度為150目；③酸分解按原料與水按重量比為1 1.5往反應(yīng)鍋中加入調(diào)漿水，再緩慢加入濃鹽酸，調(diào)PHl. 0-2. 5，加溫80-95度，補(bǔ)加鹽酸到PHl. 0-2. 5，保溫2小時(shí)，加入氯酸鈉和氫氧化鈉等氧化劑，回調(diào)PH3. 5，酸溶時(shí)間10-12小時(shí)，經(jīng)壓濾得稀土料液和濾渣；④鐵渣凈化將步驟③所得的濾渣的，投入水洗鍋，加水洗滌兩次，過(guò)濾得后鐵渣；⑤萃取分離將步驟③所得的稀土料液經(jīng)過(guò)配料再進(jìn)入萃取槽，在P5tl7萃取體系中進(jìn)行稀土元素和鈷的分組和分離，得到單一稀土氯化物料液；⑥碳酸沉淀將步驟⑤所得的單一稀土氯化物料液進(jìn)入沉淀鍋，加入碳酸氫鈉溶液，得到碳酸稀土鹽和鈷富集液；⑦洗滌脫水將步驟所得⑥碳酸稀土鹽在過(guò)濾箱中加入工業(yè)水淋洗4-5小時(shí)，真空抽濾干得到高純稀土碳酸鹽；⑧稀土灼燒將步驟⑦所得碳酸稀土鹽經(jīng)950度灼燒3小時(shí)，得到單一稀土氧化物；⑨萃取回收鈷、銅將步驟⑥所得的鈷富集液進(jìn)入鈷分離線，得到鈷料液和銅富集液；⑩碳酸沉鈷將步驟⑨所得的鈷料液經(jīng)沉淀得到高純碳酸鈷。在空氣氧化步驟，潮濕環(huán)境的濕度為15-30.5%。本發(fā)明的效果是，本發(fā)明為在酸分解工序使廢料中稀土元素的優(yōu)先浸出和抑制鐵的浸出，對(duì)釹鐵硼廢料加入鹽酸后進(jìn)行空氣氧化預(yù)處理，讓一部份金屬鐵粉末轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵，再氧化成難溶于鹽酸的三氧化二鐵。使鐵元素在酸分解過(guò)程中大部分以鐵渣形態(tài)得到分離，大大提高了產(chǎn)品的純度。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式為在酸分解工序使廢料中稀土元素的優(yōu)先浸出和抑制鐵的浸出，需對(duì)釹鐵硼廢料進(jìn)行空氣氧化預(yù)處理。即原料與鹽酸按重量比為1 0.06-0. 18的比例配料，加入 1. 0-2. 5M/L鹽酸攪拌均勻，讓一部份金屬鐵粉末轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵，再平鋪于潮濕環(huán)境的地面10-15Cm厚，以氯化亞鐵作為晶種與空氣中的氧氣充分接斛，待漿泥風(fēng)干到一定程度時(shí)翻扒一次，共翻扒2至3次，反應(yīng)時(shí)間60-100小時(shí)。最終使原料中的鐵氧化成難溶于鹽酸的三氧化二鐵。Fe+2HC1 == FeC12+H2 個(gè)；2Fe+02 = 2Fe0 ；4Fe0+02 = 2Fe203 ；4RE+302 = 2RE2O3將空氣氧化后的原料細(xì)磨粉碎至粒度為150目入反應(yīng)鍋，按原料與水按重量比為 1 1.5往反應(yīng)鍋中加入調(diào)漿水，再緩慢加入濃鹽酸，調(diào)PHl. 0-2. 5，加溫80-95度，補(bǔ)加鹽酸到PHl. 0-2. 5，保溫2小時(shí)，加入氯酸鈉和氫氧化鈉等氧化劑，回調(diào)PH3. 5，酸溶時(shí)間10-12 小時(shí)。稀土的浸出率大于98%，溶液經(jīng)板框壓濾得稀土料液和濾渣壓濾。將所得濾渣(成分為狗203、B和雜質(zhì)等)投入水洗鍋，加水洗滌兩次，過(guò)濾后得鐵渣。將所得濾液按一定的流比進(jìn)儲(chǔ)料槽后，經(jīng)過(guò)配料再進(jìn)入萃取槽，在P皿萃取體系中進(jìn)行稀土元素和鈷的分組和分離，得到單一稀土氯化物料液。單一稀土氯化物料液進(jìn)入沉淀鍋， 加入碳酸氫鈉溶液，按制一定的濃度、流速、溫度、晶種數(shù)量、PH值，得到碳酸稀土鹽和鈷富集液。碳酸稀土鹽在過(guò)濾箱中加入工業(yè)水淋洗4-5小時(shí)，按制一定的流速，洗凈鈉離子后，用真空抽濾干，得到高純稀土碳酸鹽。再經(jīng)950度灼燒3小時(shí)，得到單一稀土氧化物鈷富集液進(jìn)入鈷分離線，得到鈷料液和銅富集液。鈷料液經(jīng)沉淀得到高純碳酸鈷。
其主要化學(xué)反應(yīng)式如下RE203+6HC1 = 2REC13+3H20Co0+2HC1 = CoC12+H20 個(gè)實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種從釹鐵硼廢料中分離回收有價(jià)元素的方法，其特征在于以釹鐵硼廢料為原料， 按以下步驟進(jìn)行①空氣氧化原料與鹽酸按重量比為1 0. 06-0. 18的比例配料，加入1. 0-2. 5M/L鹽酸攪拌均勻，平鋪于潮濕環(huán)境的地面10_15Cm厚，待漿泥風(fēng)干到一定程度時(shí)翻扒一次，共翻扒2至3次，反應(yīng)時(shí)間60-100小時(shí)；②粉碎細(xì)磨將步驟①所得的原料粉碎至粒度為150目；③酸分解按原料與水按重量比為1 1.5往反應(yīng)鍋中加入調(diào)漿水，再緩慢加入濃鹽酸，調(diào)PHl. 0-2. 5，加溫80-95度，補(bǔ)加鹽酸到PHl. 0-2. 5，保溫2小時(shí)，加入氯酸鈉和氫氧化鈉等氧化劑，回調(diào)PH3. 5，酸溶時(shí)間10-12小時(shí)，經(jīng)壓濾得稀土料液和濾渣；④鐵渣凈化將步驟③所得的濾渣的，投入水洗鍋，加水洗滌兩次，過(guò)濾得后鐵渣；⑤萃取分離將步驟③所得的稀土料液經(jīng)過(guò)配料再進(jìn)入萃取槽，在P507萃取體系中進(jìn)行稀土元素和鈷的分組和分離，得到單一稀土氯化物料液；⑥碳酸沉淀將步驟⑤所得的單一稀土氯化物料液進(jìn)入沉淀鍋，加入碳酸氫鈉溶液，得到碳酸稀土鹽和鈷富集液；⑦洗滌脫水將步驟所得⑥碳酸稀土鹽在過(guò)濾箱中加入工業(yè)水淋洗4-5小時(shí)，真空抽濾干得到高純稀土碳酸鹽；⑧稀土灼燒將步驟⑦所得碳酸稀土鹽經(jīng)950度灼燒3小時(shí)，得到單一稀土氧化物；⑨萃取回收鈷、銅將步驟⑥所得的鈷富集液進(jìn)入鈷分離線，得到鈷料液和銅富集液；⑩碳酸沉鈷將步驟⑨所得的鈷料液經(jīng)沉淀得到高純碳酸鈷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從釹鐵硼廢料中分離回收有價(jià)元素的方法，其特征在于在空氣氧化步驟，潮濕環(huán)境的濕度為15-30. 5%。
全文摘要
一種從釹鐵硼廢料中分離回收有價(jià)元素的方法，以釹鐵硼廢料為原料，經(jīng)空氣氧化、粉碎細(xì)磨、酸分解、鐵渣凈化、萃取分離、碳酸沉淀、洗滌脫水、稀土灼燒、萃取回收鈷銅、碳酸沉鈷等步驟得到高純單一稀土氧化物和高純碳酸鈷。本發(fā)明為在酸分解工序使廢料中稀土元素的優(yōu)先浸出和抑制鐵的浸出，對(duì)釹鐵硼廢料加入鹽酸后進(jìn)行空氣氧化預(yù)處理，讓一部分金屬鐵粉末轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵，再氧化成難溶于鹽酸的三氧化二鐵。使鐵元素在酸分解過(guò)程中大部分以鐵渣形態(tài)得到分離，大大提高了產(chǎn)品的純度。
文檔編號(hào)C22B59/00GK102206755SQ201110058039
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月6日
發(fā)明者林劍 申請(qǐng)人:林劍