[發(fā)明專利]一種Ca-氯化物還原擴散技術(shù)回收釹鐵硼套孔油泥廢料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811437315.7
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109338113B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳明;尹小文;劉敏;路清梅;劉衛(wèi)強;王峰;邱玉冰;徐海波
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B5/04;B22F9/20;B22F1/00
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張立改

一種Ca?氯化物還原擴散技術(shù)回收釹鐵硼套孔油泥廢料的方法，屬于稀土永磁工業(yè)固廢回收再利用技術(shù)領(lǐng)域。工藝流程包含燒結(jié)釹鐵硼油泥廢料烘干、Ca?氯化物還原擴散、低溫浸泡除鈣、富稀土合金粉末的摻雜、燒結(jié)和熱處理等步驟。以釹鐵硼套孔油泥廢料為原料，采用Ca?KCl直接還原擴散獲得再生釹鐵硼磁粉，回收粉末可經(jīng)燒結(jié)工藝制得再生燒結(jié)磁體。在該發(fā)明中，氯化鉀作為低熔點輔助劑，可降低反應(yīng)的溫度且縮短反應(yīng)時間，提高回收率，減少金屬鈣的用量；采用低溫除鈣可防止粉體氧化、提高除鈣效率；富稀土合金的使用可補充稀土、利于成分調(diào)整和工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明實現(xiàn)了縮短回收工藝、降低回收成本、減輕環(huán)境負擔(dān)和增加廢料利用率的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釹鐵硼油泥廢料制造再生燒結(jié)磁體的技術(shù)，屬于稀土永磁工業(yè)固廢回收再利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會對新能源的需求，能源轉(zhuǎn)換類材料也得到大力的發(fā)展，其中的稀土永磁材料的發(fā)展做出了巨大的貢獻。釹鐵硼永磁材料作為第三代稀土永磁材料，因其優(yōu)異的磁性能已在各科技領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，燒結(jié)釹鐵硼磁體的產(chǎn)量也逐年增加。為了滿足各領(lǐng)域的需求，燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)不同的機械加工工藝獲得符合要求的表面精度、尺寸、形狀，在該過程中產(chǎn)生20％～30％的油泥廢料。釹鐵硼油泥廢料主要由氧化的釹鐵硼磁粉、未被氧化的釹鐵硼磁粉、切削液及泥沙等非金屬雜質(zhì)組成。釹鐵硼油泥中含有約30wt.％的稀土元素，尤其包含珍貴的Dy,Tb等重稀土元素，所以釹鐵硼油泥具有超高的回收價值。

目前主要采用濕法冶金的方法提取稀土元素，主要包含酸溶沉淀工藝、復(fù)鹽轉(zhuǎn)化工藝、鹽酸優(yōu)溶工藝和全萃取工藝等。各種方法的工藝簡要比較如下：(1)酸溶沉淀法，該工藝屬于比較原始的方法，主要過程有氧化焙燒、酸分解、沉淀、灼燒制取稀土氧化物以及后續(xù)的電解稀土氟化物制備金屬單質(zhì)。用該工藝批量生產(chǎn)稀土氧化物有流程短、工藝穩(wěn)定等優(yōu)點，Nd₂O₃的純度達到95％，但存在稀土回收率較低的制約性問題。(2)鹽酸優(yōu)溶法，工藝流程分為氧化焙燒、分解除雜、萃取分離、沉淀灼燒四個程序，該方法流程較簡單、稀土回收率大于95％，分離制得的Dy₂O₃純度達99％、氧化鐠釹為98％，而且萃余液能實現(xiàn)晶型碳酸稀土的沉淀滿足客戶的需求。(3)硫酸復(fù)鹽沉淀法，通常包括以下幾個環(huán)節(jié)：硫酸溶解、復(fù)鹽沉淀稀土、堿轉(zhuǎn)化、鹽酸溶解、萃取分離、沉淀、灼燒得到稀土氧化物。采用硫酸復(fù)鹽法將Nd₂O₃與非稀土(Fe、Al等)分離，復(fù)鹽沉淀稀土過程中得到的稀土直接制備成氧化物時其純度可以達到93％。該工藝流程短、工藝成熟，操作簡便，所得最終產(chǎn)品中Nd₂O₃回收率高(可以達到85.53％)，Nd₂O₃和Dy₂O₃純度均達到99％，是目前業(yè)內(nèi)使用比較廣泛的方法。(4)全萃取法，全溶劑萃取法回收Nd-Fe-B廢渣中的稀土與鈷的過程可以分為：N-503萃取鐵、P507萃取稀土，分離釹與鏑，進一步提純鈷。經(jīng)過60級的串級分段萃取試驗，分別獲得99％的Nd₂O₃；98％的Dy₂O₃；99％的碳酸鈷產(chǎn)品。本工藝流程自動化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，回收率高，不產(chǎn)生新的污染，成本低。但是所需要的步驟多，生產(chǎn)周期也較長。

目前工廠處理釹鐵硼油泥廢料的唯一方式是收集所有不同種類機械加工所產(chǎn)生油泥于同一廢料池中，并交于稀土分離廠進行回收。該處理方式雖省去分類、保存等工序，但處理工藝粗放，大幅降低資源再利用的效率，且增加環(huán)境負擔(dān)。因此，根據(jù)加工工藝、冷卻液種類、氧化程度等參數(shù)對釹鐵硼機械加工油泥廢料進行科學(xué)分類，分類后不同種類的油泥廢料將分別采用針對性的回收技術(shù)處理，可大幅提升廢料的利用價值，且減輕回收過程帶來的環(huán)境負擔(dān)。根據(jù)現(xiàn)有釹鐵硼生產(chǎn)企業(yè)采用的機械加工工藝、切削液種類及收集方式分析，無芯磨油泥、雙面磨油泥、立磨油泥、打孔油泥、水基切片油泥等五種油泥因使用環(huán)保型切削液或自來水，所以產(chǎn)生的油泥廢料含雜質(zhì)量較少、氧化程度低。針對這類雜質(zhì)量少、氧化程度低的油泥廢料，可采用流程短、效率高的技術(shù)進行回收處理。