[發(fā)明專利]一種從釹鐵硼磁材廢料中回收Co元素的簡便化工業(yè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410813573.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN104480316A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁浩;梁健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 連云港市兆昱新材料實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢棄資源綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，涉及稀土資源回收利用技術(shù)，具體涉及一種對(duì)釹鐵硼廢料進(jìn)行前處理-酸浸出的簡便化方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼永磁材料（NdFeB）是1982?年發(fā)現(xiàn)的迄今為止磁性能最強(qiáng)的永磁材料，已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)器械、通訊器件、電子器件、磁力機(jī)械等領(lǐng)域。目前國內(nèi)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)己達(dá)到每年十萬噸級(jí)規(guī)模，且仍在不斷增長。就化學(xué)構(gòu)成來說，釹鐵硼磁材中30%左右為稀土元素（其中90%以上是Nd），65～69%為Fe元素，另含1.1～1.2%的B元素。大量研究表明，在NdFeB磁材中Co元素的添加有助于減弱主相Nd₂Fe₁₄B晶粒尖的磁耦合作用，增加微磁參數(shù)αk值，最終導(dǎo)致NdFeB合金的矯頑力提升。近年來，在NdFeB永磁材料生產(chǎn)中添加一定量的Co元素以提高磁體矯頑力，已經(jīng)成為了一個(gè)釹鐵硼磁材行業(yè)的普遍選擇。目前行業(yè)內(nèi)常見的含鈷釹鐵硼磁材中Co元素添加量一般在1.8～5.6%之間，更有一些高鈷型產(chǎn)品中Co元素含量會(huì)達(dá)到6%以上。

從釹鐵硼永磁材料的生產(chǎn)過程來看，其生產(chǎn)加工的每一環(huán)節(jié)都不可避免地會(huì)產(chǎn)生廢料或廢品，廢料的產(chǎn)生比例達(dá)到30%以上；目前國內(nèi)釹鐵硼廢料產(chǎn)生量已達(dá)到每年3萬噸以上。釹鐵硼廢料，就其化學(xué)成分而言，與磁材成品是基本一致的。釹鐵硼廢料中Nd等稀土元素含量豐富，因此，釹鐵硼廢料的資源化回收產(chǎn)業(yè)收技術(shù)在近幾年發(fā)展迅速。目前，國內(nèi)釹鐵硼廢料回收產(chǎn)業(yè)幾乎都是以回收提取其中的稀土元素作為產(chǎn)業(yè)目標(biāo)，主要的工藝方法是采用濕法冶金工藝。

眾所周知，鈷是一種極其重要的戰(zhàn)略金屬，其物理、化學(xué)性能優(yōu)異，是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。而我國鈷礦資源嚴(yán)重缺乏，絕大多數(shù)為伴生資源，均作為礦山副產(chǎn)品回收；目前開發(fā)利用較好的一些礦區(qū)中礦床的含鈷品位僅為0.02～0.18%。鈷元素的提取本就十分困難，鈷金屬主要是從鎳銅等重金屬冶煉過程中提取和自化工系統(tǒng)回收而得。隨著國內(nèi)鈷的年消費(fèi)量逐年增加，國內(nèi)目前絕大部分的鈷原料（硫化銅鎳礦、鈷硫精礦、砷鈷礦、含鈷廢料等）需要依賴進(jìn)口。

作為第三代稀土永磁材料，相比第一代稀土永磁材料（RECo₅）、第二代稀土永磁材料（RE₂TM₁₇）來說，釹鐵硼永磁材料中所含鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大幅度減少。然而，相比鎳銅等重金屬冶煉過程中轉(zhuǎn)爐渣等冶煉廢渣而言，就鈷元素含量而言，釹鐵硼廢料無疑更具資源化利用價(jià)值。另一方面，國內(nèi)釹鐵硼磁材產(chǎn)能早就超過全球的50%，每年的釹鐵硼磁材產(chǎn)量十分巨大，保守估算，在各類釹鐵硼廢料中所包含的鈷元素按照單質(zhì)Co計(jì)也已達(dá)到在數(shù)百噸/年。因此，釹鐵硼磁材廢料應(yīng)該作為一類鈷元素的重要二次資源，對(duì)釹鐵硼廢料的Co元素加以綜合回收利用，在一定程度上對(duì)于緩解我國鈷資源缺乏狀況具有積極意義。

釹鐵硼廢料回收利用的產(chǎn)業(yè)技術(shù)熱點(diǎn)一直以來是如何回收利用其中的稀土元素。多年以來，也有不少的科研工作者相繼開展了從釹鐵硼廢料中回收鈷及其他有價(jià)金屬的研究工作。已有研究工作主要是以下幾個(gè)工藝方案：

（1）余液除鐵后沉淀回收鈷：采用硫酸分解釹鐵硼廢料，通過草酸沉淀或者復(fù)鹽沉淀回收稀土；在回收稀土后的余液中通過黃鈉鐵礬法除鐵，碳銨沉淀或者硫化物沉淀回收鈷。主要文獻(xiàn)：張萬琰等人，從釹鐵硼廢料中回收稀土及氧化鈷的條件試驗(yàn)[J]，江西有色金屬，2001，15(4):23；陳衛(wèi)平等人，NdFeB廢料中鈷的回收研究[J]，稀有金屬與硬質(zhì)合金，2006，34(2):55；陳冬英等人，硫化沉淀法從廢舊釹鐵硼回收稀土的余液中提取鈷[J]，江西有色金屬，2007，21(3):17。

（2）余液除鐵后萃取分離鈷：許濤等人報(bào)導(dǎo)了通過硫酸全溶釹鐵硼廢料，在回收稀土后的余液中，通過黃鈉鐵礬法除鐵后，進(jìn)一步通過萃取分離來提取回收鈷。陳云錦等人報(bào)導(dǎo)了通過濃鹽酸全溶釹鐵硼廢料，先行萃取除鐵，在除鐵萃余液中用P507進(jìn)行RE萃分，在萃余液中通過碳酸鹽沉鈷而得到碳酸鈷。具體文獻(xiàn)：許濤等人，釹鐵硼廢料中釹、鏑及鈷的回收[J]，稀土，2004，25(2):31；陳云錦等人，全萃取法回收釹鐵硼廢料中的稀土與鈷[J]，中國資源綜合利用，2004，6:10。