[發明專利]稀土氧化物熔渣浸出回收稀土方法

無效

• 申請號: 201410759102.1
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104388711A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 姜銀舉;鄧永春
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B7/00
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產權代理事務所(普通合伙) 11462
• 代理人: 安娜;孫東風

技術領域

本發明涉及稀土冶金技術領域，特別涉及的是稀土二次資源中稀土的回收工藝，具體涉及一種稀土氧化物熔渣酸法浸出回收稀土工藝。

背景技術

稀土是重要的戰略資源，已廣泛應用在永磁材料、新能源材料、發光材料等高新技術領域。稀土新材料制備加工過程產生的廢料以及長時間使用失效產生的廢料，成為稀土及其它有價金屬元素提取的二次資源，一般采用濕法方法進行回收，近年來火法-濕法聯合回收方法成為了研究熱點，火法回收過程稀土廢料中Co、Ni等有價元素形成合金得到回收，而稀土以氧化物形態富集在熔渣中，REO-SiO2-Al2O3基熔渣是一種適宜的熔渣體系。從稀土熔渣中回收稀土，可實現稀土二次資源的循環利用，同時減少了環境污染問題，是稀土可持續發展的迫切要求和必然選擇。

從稀土渣中回收稀土，研究報道很少。CN103225023A報道了“一種從稀土渣中浸出回收稀土元素的方法”，浸出過程是在反應釜內的高溫、高壓的硫酸浸出過程，溫度140-180℃，壓力0.6-1.0MPa。CN1044635A報道了“以稀土渣為原料制備氯化稀土的工藝方法”，所用稀土渣含稀土氧化物15％～25％，工藝流程為“化學選礦-硫酸浸出-中和除雜-溶劑萃取和鹽酸反萃-化學處理”，工藝流程長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝流程短、工藝條件簡單、成本低的從稀土氧化物熔渣浸出回收稀土的工藝。

為實現本發明的目的，本發明的技術方案具體如下：

一種稀土氧化物熔渣浸出回收稀土方法，其特征在于該方法工藝包括以下步驟：

(1)鹽酸溶解：將稀土氧化物熔渣粉用鹽酸溶解，溶解過程持續攪拌，鹽酸質量百分濃度為1.0～20.0％，溶解溫度50～95℃，鹽酸的加入量為稀土氧化物熔渣中可溶性各組分溶解所需理論用量的1.1～1.5倍；

(2)溶液中Fe²⁺的氧化：向步驟(1)得到的溶液中加入氧化劑，使其中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺；

(3)溶液除雜凈化：把步驟(2)得到的溶液中和到PH?3.5～5.0，加熱到60～100℃，恒溫1～10分鐘，產生沉降物，沉降物包括硅酸、Fe(OH)₃及其他難溶物，得到的液-固混合物料過濾后即得到稀土氯化物浸出液；

進一步地，步驟(2)中的氧化劑為雙氧水、氧氣或空氣，加入的氧化劑的質量應保證Fe²⁺的氧化率在98％以上；

進一步地，所述的稀土氧化物熔渣為含稀土的二次資源加入造渣劑高溫熔分產生的熔渣；

進一步地，所述的稀土氧化物熔渣中稀土氧化物的質量百分含量40～70％；

進一步地，使用的造渣劑為SiO₂和Al₂O₃，SiO₂與Al₂O₃的質量分數比為1.0～3.0；

進一步地，所述的稀土氧化物熔渣為含稀土的二次資源經選擇性還原處理和渣金熔分處理得到的稀土氧化物熔渣，所述含稀土的二次資源為永磁材料和鎳氫電池電極材料中的一種或兩種；

進一步地，所述的稀土氧化物熔渣為粉末狀，粉末粒度為120目至500目；

進一步地，稀土氯化物浸出液可作為后續工藝及產品的原料：通過萃取方法進一步分離稀土、通過沉淀方法制取稀土碳酸鹽、通過沉淀-焙燒方法制取稀土氧化物。

本發明的稀土氧化物熔渣浸出回收稀土方法的稀土的浸出率可達90％以上。

本發明的稀土氧化物熔渣浸出回收稀土方法具有如下特點：

(1)稀土氧化物熔渣鹽酸浸出過程涉及的化學反應為：

熔渣中可溶性組分為REO、SiO₂、Al₂O₃、FeO、B₂O₃、MnO，溶解過程消耗HCl，按上述方程式可以計算得到HCl的理論消耗量，依據鹽酸濃度折算出鹽酸的理論消耗量。SiO₂則不消耗HCl，生成了硅酸膠體。

(2)熔渣鹽酸溶解液氧化劑(雙氧水或氧氣或空氣)氧化過程的化學反應為：

Fe²⁺→Fe³⁺

(3)溶液除雜凈化過程的化學反應為：

Fe³⁺+OH-→Fe(OH)₃↓