[發(fā)明專利]一種處理廢舊釹鐵硼料溶出稀土的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310520713.6
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103540756A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡啟陽;李新海;王志興;郭華軍;彭文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從回收資源中分離和提取有價物質(zhì)的方法，屬資源循環(huán)利用領(lǐng)域。具體涉及一種處理廢舊釹鐵硼料溶出稀土的方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼永磁材料，被稱為“磁王”，具有優(yōu)異的磁性能，廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。釹鐵硼材料含有金屬釹或鐠釹合金、金屬鏑等稀土金屬，是稀土在現(xiàn)代材料應(yīng)用的最大市場領(lǐng)域；我國目前釹鐵硼永磁材料的年產(chǎn)量已超過10萬噸，使用稀土金屬超過3萬噸。在釹鐵硼磁體生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生約為原料重量20％的釹鐵硼廢料（包括車削塊和油浸廢料等）。目前每年產(chǎn)生釹鐵硼廢料超過2萬噸，含有超過6000噸稀土金屬，是稀土的重要二次資源。為了節(jié)約資源，同時減少工業(yè)垃圾，保護環(huán)境，對釹鐵硼廢料資源化綜合利用十分必要；開發(fā)利用釹鐵硼廢料，將產(chǎn)生顯著的社會效益和可觀的經(jīng)濟效益。

目前，對釹鐵硼廢料的處理，一般先將釹鐵硼分解，使有價稀土進入溶液，再進行濕法凈化、分離，生產(chǎn)稀土釹（或鐠釹）、鏑（或鏑鋱）。溶液除鐵凈化和稀土分離方法眾多，并且工藝成熟，可根據(jù)溶液中成分的具體情況，合理選用。釹鐵硼廢料的處理的關(guān)鍵是廢料的高效、經(jīng)濟分解（或溶解）。

釹鐵硼廢料的溶解方法常用酸全溶法、氧化-酸優(yōu)溶法[1]。酸全溶法是用酸（鹽酸或硫酸）溶解廢料；鹽酸全溶法采用萃取法除鐵、稀土分離，硫酸全溶法采用硫酸復(fù)鹽法除鐵、稀土萃取分離。氧化-酸優(yōu)溶法通過將廢料氧化成氧化物，再控制酸度對氧化物中稀土進行浸出、限制鐵溶解；氧化有高溫氧化焙燒法[1]和常溫（酸性）空氣氧化法[2]，氧化焙燒速度快、效率高，而空氣氧化速度慢、占用場地大。

很明顯，鹽酸酸全溶法耗酸量大、硫酸溶解-復(fù)鹽法消耗化工材料多，氧化-酸優(yōu)溶法工序長、耗能高，針對上述問題，本發(fā)明提出了一種化工材料消耗少、能耗低的高效、經(jīng)濟、短流程處理釹鐵硼廢料的方法。[1]蘇勁松，齊美富.釹鐵硼廢料資源化利用工藝綜述[J].中國資源綜合利用，2008，26(11)：

4～5

[2]林劍.P201110058039.5(CN102206755)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對釹鐵硼磁性材料廢料的處理，提供一種采用濕法銹蝕的冶金方法、具有普適性的大規(guī)模處理含鐵有價金屬合金類復(fù)雜物料，尤其是廢舊釹鐵硼料的技術(shù)方案，本發(fā)明方法能從各種含鐵復(fù)雜合金物料中經(jīng)濟、高效地提取有價成分，并實現(xiàn)：

（1）技術(shù)方案能處理各種含鐵的有色金屬合金物料，尤其是廢舊釹鐵硼料；

（2）短流程高效提取高鐵合金物料中的有價金屬；

（3）降低處理釹鐵硼磁性材料廢料的成本、減少工廠設(shè)備設(shè)施的建設(shè)費用；

（4）提高設(shè)備產(chǎn)能，節(jié)約能耗；

（5）采用酸、堿和鹽等化學(xué)材料少；無排放，易于環(huán)境治理。

釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物RE₂Fe₁₄B為基礎(chǔ)的永磁材料。它的主要成分為：稀土金屬釹（或鐠釹）29～32.5%；金屬元素鐵63.95～68.65%；非金屬元素硼1.1～1.2%；及少量添加鏑0.6～1.2%、鈮0.3～0.5%、鋁0.3～0.5%和銅0.05～0.15%等。

在釹鐵硼磁性體加工過程中產(chǎn)生的廢棄料，成分與廢料磁材料的成分相當(dāng)。將釹鐵硼材料視作鐵合金，可以通過在適當(dāng)條件下銹蝕鐵、分解磁性材料，選擇性地溶解非鐵成分。通過對鐵合金的銹蝕研究表明，在pH＞1.0的弱酸性溶液中，用氧化劑（如氧氣、氯氣、氯酸鹽、次氯酸鹽等）處理可將合金中的鐵轉(zhuǎn)化為FeOOH，而其他活潑金屬（如稀土等）可溶解進入溶液中：

4Fe+O₂+2H₂O==4FeOOH

4Nd+3O₂+12H⁺==4Nd³⁺+6H₂O

2Co+O₂+4H⁺==2Co²⁺+2H₂O

明顯地，通過簡單地處理，即可實現(xiàn)釹鐵硼的分解、選擇性地分離稀土和鐵；在過程中稀土進入水溶液中，鐵以不溶物留在渣中。因此，本發(fā)明設(shè)計了處理廢棄釹鐵硼料溶出有價成分工藝路線，包括如下步驟：