[發(fā)明專利]一種釹鐵硼廢料中稀土元素的回收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410353173.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN104087755A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華中勝;王磊;王健豪;趙卓;樊友奇;韓召;童碧海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稀土資源的回收及二次資源的清潔利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釹鐵硼廢料中稀土元素的回收方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼永磁材料因其優(yōu)越的磁性性能，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國防軍工、航空航天、醫(yī)療器械、計(jì)算機(jī)、電子和新能源汽車工業(yè)等領(lǐng)域。中國是釹鐵硼生產(chǎn)大國，2012年產(chǎn)量約10萬噸，其年產(chǎn)量仍呈高速增長態(tài)勢。在釹鐵硼的生產(chǎn)、加工過程中約產(chǎn)生自身重量30％左右的廢料，而產(chǎn)品報(bào)廢后其中含有的釹鐵硼永磁體也以廢料的形式進(jìn)入環(huán)境。稀土是一種重要的戰(zhàn)略資源，釹鐵硼磁體中稀土元素的含量約為30％，其中釹約占90％，其余為鐠、鏑、釓等。因此，對(duì)這些廢料中的稀土進(jìn)行回收、利用，不僅可以節(jié)約資源，減少工業(yè)垃圾，還可以減少從稀土礦開采到生產(chǎn)、加工所帶來的環(huán)境污染，對(duì)中國的稀土資源和環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

簡啟發(fā)等人(簡啟發(fā),邱小英.廢舊釹鐵硼提取氧化釹和氟化鏑工藝及生產(chǎn)實(shí)踐.江西有色金屬,2001,15(3):26-29.)采用鹽酸優(yōu)溶法對(duì)釹鐵硼廢料進(jìn)行回收，其基本原理是嚴(yán)格控制酸分解工藝條件，使廢料中的稀土在鹽酸溶液中優(yōu)先溶解，然后通過分解除雜、萃取分離、沉淀灼燒等工藝，獲得稀土氧化物；王毅軍等(王毅軍,劉宇輝,郭軍勛,等.用鹽酸優(yōu)溶法從廢料中回收稀土.濕法冶金,2006,25(4):195-197.)也采用了類似方法回收釹鐵硼廢料中的稀土；陳云錦采用鹽酸偽熔劑，將釹鐵硼廢料中的稀土與鐵全部溶解為離子狀態(tài)，然后頭通過除鐵、萃取分離等工序得到了稀土氧化物；肖榮暉(肖榮暉.釹鐵硼生產(chǎn)中廢料的回收及利用.稀有稀土金屬,2001,(1):23-25.)、許濤(許濤,李敏,張春新.釹鐵硼廢料中釹、鏑及鈷的回收.稀土,2004,25(2):31-34.)、林河成(林河成.利用釹鐵硼廢料制備氧化釹.上海有色金屬,2006,27(3):17-20.)等采用硫酸為溶劑溶解釹鐵硼廢料，然后向溶液中加入硫酸鈉得到硫酸銨復(fù)鹽沉淀析出，將硫酸復(fù)鹽沉淀加入草酸溶液中，生成草酸稀土沉淀，經(jīng)灼燒后獲得氧化稀土；CHING-HWA?LEE(CHING-HWA?LEE,YU-JUNG?CHEN,CHING-HUA?LIAO,SRINIVASA?R.POPURI,SHANG-LIN?TSAI,CHI-EN?HUNG.Selective?Leaching?Process?for?Neodymium?Recovery?from?Scrap?Nd-Fe-B?Magnet.METALL?MATER?TRANS?A,2013,44A:5825-5833.)等用酸(鹽酸、硝酸、硫酸)將釹鐵硼廢料溶解，然后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值，使稀土轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。這些回收釹鐵硼廢料中稀土元素的方法均屬濕法冶金。通過濕法冶金工藝，基本可以把廢料中的稀土元素轉(zhuǎn)化分離成單一的氧化物產(chǎn)品，如氧化釹、氧化鐠、氧化鏑等，對(duì)于稀土資源的再生利用發(fā)揮了積極作用。但在此過程中，需要消耗大量的酸、水與其它化學(xué)試劑，產(chǎn)生大量的廢酸與洗滌污水，而釹鐵硼廢料中的其它有價(jià)元素如鐵、鈷則以酸性廢液排放。這不僅增加了回收成本，還浪費(fèi)了大量有價(jià)元素，嚴(yán)重地污染了環(huán)境。

除濕法冶金處理工藝外，專利“稀土元素的回收方法及回收裝置(申請(qǐng)?zhí)枺?00980119301.3)”指出，可用鹵化物將釹鐵硼廢料中的稀土轉(zhuǎn)化成稀土鹵化物，然后通過蒸餾/分離將鹵化物逐一分開，再經(jīng)過純化/還原得到稀土金屬。該方法雖克服了濕法的弊端，但其處理工藝比較繁瑣、操作難以控制、對(duì)設(shè)備要求高，且無法對(duì)廢料中已氧化的稀土進(jìn)行回收，導(dǎo)致該方法的最終稀土回收率較低。至今，在對(duì)釹鐵硼廢料進(jìn)行回收時(shí)，仍未開發(fā)出高效且無環(huán)境污染的處理工藝。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)從釹鐵硼廢料中濕法冶金回收稀土元素工藝存在的不足，提供一種釹鐵硼廢料中稀土元素的回收方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，使廢料的回收過程在非水的熔鹽體系中進(jìn)行，以達(dá)到在回收稀土的過程中不消耗酸與水，無廢酸與廢水排放，并且同時(shí)回收鐵的目的。此外，本發(fā)明提供的處理工藝中，氟化鋁能選擇性地將釹鐵硼廢料中未氧化的稀土元素提取出來，而冰晶石能較好地溶解已經(jīng)氧化成氧化物的稀土，因此稀土的回收率較高。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種釹鐵硼廢料中稀土元素的回收方法，該方法包括以下步驟：

(1)將氟化鋁粉末與冰晶石粉末按照質(zhì)量比1:1～1:10混合均勻，得到冰晶石-氟化鋁混合物；