[發(fā)明專利]一種常溫濕法紫外-臭氧氧化從釹鐵硼油泥廢料中去除有機物的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711457057.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108018427A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邊德軍;曲紅;李廣柱;艾勝書;田曦;許開成;王雪峰;閆藝明
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工程學(xué)院
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務(wù)所(普通合伙) 22211
• 代理人: 趙正

一種常溫濕法紫外?臭氧氧化從釹鐵硼油泥廢料中去除有機物的方法，涉及金屬提取方法。包括酸溶解和曝氣氧化紫外光照步驟。本發(fā)明可以促進產(chǎn)生更多的羥基自由基（?OH），可氧化去除油泥中難降解有機物，提高了有機物去除效率，不會對空氣造成二次污染，有利于提高后續(xù)采用濕法冶金工藝回收稀土元素的純度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于資源回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬提取方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼磁鐵自發(fā)現(xiàn)以來，因其優(yōu)異穩(wěn)定的磁性能，在國防及民用高技術(shù)領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用。釹鐵硼永磁體的發(fā)現(xiàn)正處于電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品自動化和微型化發(fā)展的重要時期，它在保證各種性能穩(wěn)定的同時，大大地縮小了產(chǎn)品的尺寸。現(xiàn)在，燒結(jié)釹鐵硼永磁材料已成為十分重要的基礎(chǔ)功能材料，正大力推動各行業(yè)技術(shù)的提高。

2013年中國釹鐵硼磁性材料產(chǎn)量已超過世界產(chǎn)量的91％，并且近年來產(chǎn)量以年均35％的速度增長。在釹鐵硼生產(chǎn)過程中，因切割、打磨而產(chǎn)生的油泥、磨屑、鋸末、邊角料等廢料超過原料總重的30％。釹鐵硼油泥是在磨削和線切割過程中產(chǎn)生的釹鐵硼粉末和切割液(成分以有機物和水為主)混和在一起形成的廢料。油泥廢料中(Fe)的質(zhì)量分數(shù)約占45％-55％，稀土元素的質(zhì)量分數(shù)約占20％-30％，雜質(zhì)以有機胺、有機酸、磷酸酯、聚醚等有機物為主。由于油泥中的釹鐵硼粉末顆粒細小，且與切割液混合在一起，給回收其中稀土元素帶來極大困難。

近年來，采用焙燒+濕法冶金工藝回收油泥廢料已逐步產(chǎn)業(yè)化。采用焙燒(包括高溫灼燒)的方法可以去除油泥中的有機成分，并將廢料中的大部分單質(zhì)Fe和稀土元素氧化為氧化鐵(Fe2O3)和氧化稀土，然后采用酸溶沉淀法、硫酸復(fù)鹽沉淀法、鹽酸優(yōu)溶-萃取法等濕法冶金工藝，將稀土元素分離出來。焙燒法最主要的優(yōu)點是工藝簡單、成本低。但該方法的缺點是焙燒過程中產(chǎn)生大量的廢氣，并且由于有機物氧化不完全，廢氣中含有大量有毒、有害成分，易對空氣造成較為嚴重的二次污染。隨著人們對空氣質(zhì)量關(guān)注度的日益提高，及新《中華人民共和國大氣污染防治法》(2015年8月第二次修訂)的施行，廢氣治理的難度和成本都顯著提高。并且，隨著經(jīng)濟、社會的發(fā)展和國家對生態(tài)文明建設(shè)的高度重視，廢氣、廢水排放和治理要付出的環(huán)境成本將持續(xù)提高，這將使許多以油泥為原料的稀土回收生產(chǎn)企業(yè)陷入困境。考慮到燒結(jié)釹鐵硼油泥每年2-3萬噸的巨大體量，當(dāng)前亟需開發(fā)出針對從釹鐵硼油泥廢料中去除有機物的清潔生產(chǎn)技術(shù)，在實現(xiàn)資源回收利用的同時，避免排放有機廢氣、廢水對環(huán)境造成二次污染，以滿足國家日益嚴格的環(huán)境標準的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種常溫濕法紫外-臭氧氧化從釹鐵硼油泥廢料中去除有機物的方法，其目的是為了解決以往生產(chǎn)過程中，有機廢氣、廢水排放量大，易對環(huán)境造成二次污染等方面的問提。

一種釹鐵硼油泥超聲臭氧除鐵和有機物的工藝具體包括以下步驟：

(1)酸溶解：在攪拌條件下，將釹鐵硼油泥與酸和水混合，進行溶解，控制溶液pH為4.0-4.5，稀土元素濃度為15-20g/L，所述酸溶液推薦使用濃鹽酸；

從而將鐵和稀土元素轉(zhuǎn)化為稀土離子(RE3+)和亞鐵離子(Fe2+)進入到溶液中。

(2)UV-O3氧化：將溶解后所獲得的料液加入裝有曝氣裝置和紫外燈的反應(yīng)器內(nèi)，其中紫外燈λ<300nm，打開臭氧發(fā)生器，向溶液中通入O3進行曝氣氧化，控制臭氧曝氣量為10～15g/h·L(即每升料液每小時10～15克臭氧)，同時開啟紫外燈，氧化過程中監(jiān)控pH值波動，向溶液中滴加堿液調(diào)節(jié)pH值，控制pH值在3.5-4.5之間，紫外-臭氧氧化40～50min，所述堿液推薦使用氨水或氫氧化鈉溶液。