[發(fā)明專利]一種稀土廢料回收加工處理裝置系統(tǒng)及處理方法

有效

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• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108411115B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 張暉;熊桂林
• 申請（專利權）人: 萍鄉(xiāng)鑫森新材料有限責任公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/02;C22B59/00
• 代理公司: 萍鄉(xiāng)益源專利事務所 36119
• 代理人: 張放強

本發(fā)明公開了稀土廢料回收加工處理方法，先將稀土廢料置入焙燒爐中，將稀土加熱升溫至850?1000℃下保溫進行氧化焙燒，將稀土廢料中的稀土物質全部轉為稀土氧化物料，在反應器中加入適量的水并加熱升溫至200?250℃按比例將計量好的物料和濃度為0.8?1mol/L的鹽酸分次加入反應器中進行酸化分解，將酸解的稀土溶液通入反應器中萃取，去除含鐵雜質，再將去鐵后的稀土溶液通入到萃取槽中萃取，將鐠釹氧化物溶液萃取分離沉淀，將沉淀物進行灼燒，本發(fā)明所述的稀土廢料回收加工處理裝置系統(tǒng)經實際應用測定:其綜合回收率在97%以上，得到的（Pr、Nd）₂0₃純度≥98%，Dy₂0₃純度≥99%，每噸稀土氧化物回收加工成本低于1.5萬元。

技術領域

本發(fā)明涉及廢回收加工技術領域，尤其是涉及用于稀土廢料回收加工處理裝置系統(tǒng)及方法。

背景技術

我國是世界稀土大國，已探明的稀土礦儲量近2000萬噸，占世界儲量的三分之一以上。按目前我國年產稀土量4萬噸計算，在利用稀土礦原料生產釹鐵硼磁性材料過程中，會產生20-30%（約8000-10000噸）的釹鐵硼稀土廢料，這些廢料包括油泥、磨削泥、爐渣、料邊等，這些廢料除含大量的鐵和硼外，還含有較多的稀土元素釹（Nd）、鐠（Pr）及少量的鏑（Dy）和釓（Gd）等。這些廢料中的稀土元素可以廣泛用于電子、激光、核導等行業(yè)中鋼化材料、合金材料、發(fā)光材料和磁性材料，用途非常廣泛，是一種重要的工業(yè)材料。

在稀土礦開采生產中，對稀土廢料的回收加工利用是一項重要的工作，它既可減少稀土礦資源開采量，緩解稀土資源危機，促進生態(tài)資源良性循環(huán)，又可降低稀土廢料對環(huán)境的污染，既有重要的經濟效益，又有重要的社會效益。

目前，稀土廢料的回收加工方法主要有三種，一是鹽酸優(yōu)溶法、全熔法和硫酸復鹽法。全溶法易于實現規(guī)模化生產，但草酸或碳銨沉淀洗滌廢水污染較大，且采用氨水為皂化劑，使廢水中氨氮濃度很高，造成水污染。硫酸復鹽法，難以實現規(guī)模化生產，且溶解時Fe全部轉化為硫酸亞鐵，在回收稀土時造成鐵元素的浪費，更造成水污染。從經濟和環(huán)境保護的角度看，采用鹽酸優(yōu)溶法較其他工藝更好。因為該法能夠減少酸的使用量，酸溶渣可以直接作為鐵精礦出售給鋼鐵廠或者給水泥廠作為生產水泥的鐵質校正元素；在萃取分離時使用燒堿或者石灰水替代氨水作為皂化劑，能有效減少廢水中的氨氮。 鹽酸優(yōu)溶法由氧化焙燒、分解除雜、萃取分離、沉淀灼燒等4個部分組成。先通過氧化焙燒將稀土轉化為氧化物，鐵轉化為Fe₂O₃， 再在反應器中加入少量水，分次加入鹽酸和物料，控制稀土濃度和pH，讓稀土優(yōu)先溶解萃取分離：對除雜后的氯化稀土溶液采用P50分離稀土元素，得到單一的稀土元素氯化物，將萃取分離液打入沉淀槽，加入草酸沉淀劑，得到草酸稀土或者碳酸氫銨將稀土沉淀，將沉淀物灼燒得到稀土氧化物。

雖然稀土廢料回收加工采用鹽酸優(yōu)溶法具有流程短，稀土回收率高，稀土氧化物純度高，含雜量少，生產成本低，具有好的市場競爭能力，應用較多，但采用鹽酸優(yōu)溶法還存在以下問題：一是稀土廢料在氧化培燒處理時，如果稀土不能全部轉化成稀土氧化物，鐵不能轉化為三氧二鐵氧化物，將會大大增加后續(xù)酸處理耗量，同時還會降低稀土回收率，增加回收加工成本；二是用酸進行溶解時，應嚴格控制工藝條件，要確保稀土優(yōu)先溶解成稀土溶液，否則會影響稀土回收率會低于92%以下，同時還有可能會使制得的鐠釹氧化物和氧化鏑含量低于國家標準［（Pr、Nd）₂0₃≥98%，Dy₂0₃≥99%］。

發(fā)明內容

針對上述現有技術中采用鹽酸優(yōu)溶法回收加工處理稀土廢料所存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于稀土廢料回收加工處理，不僅可確保稀土回收率在92%以上，而且回收加工成本低，稀土氧化物含量超過國家標準的回收加工處理裝置系統(tǒng)及處理方法。

本發(fā)明所述稀土廢料回收加工處理工藝方法分為以下步驟：廢料氧化焙燒成物料 — 物料酸浸分解— 萃取分離—過濾沉淀 —灼燒。