[發明專利]一種制備稀土氟氧化物的方法

有效

• 申請號: 202110472847.X
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113200563B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 孫鶴;楊育圣
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學包頭師范學院;內蒙古科技大學
• 主分類號: C01F17/265
• 分類號: C01F17/265;C01F17/10;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京智燃律師事務所 11864
• 代理人: 柴琳琳

本發明公開了一種制備稀土氟氧化物的方法，在常溫常壓下將至少含有稀土氫氧化物的處理對象與含有氟離子的溶液混合，分離反應生成的沉淀并干燥所述沉淀，即得稀土氟氧化物。本發明利用稀土氫氧化物與氟離子反應的原理，將稀土的主要存在形式為Nd(OH)₃的釹鐵硼超細粉廢料與含氟廢液反應，在回收釹鐵硼超細粉廢料中稀土的同時，降低了含氟酸液中的氟含量，實現了含氟酸液中的氟的再次利用；采用本發明的方法回收稀土時，工藝流程簡單，僅需一步沉淀就將釹鐵硼超細粉廢料中的稀土元素提取出來，經濟效益大，且稀土的回收率高，可高于99％。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種利用釹鐵硼超細粉廢料制備稀土氟氧化物的方法。

背景技術

釹鐵硼具有優異的磁性能，被廣泛應用于電子產品、風力發電、新能源汽車等領域中。目前，全球每年會生產超過15萬噸的釹鐵硼，釹鐵硼在加工過程中會產生約30％的廢料，其中，每生產1噸釹鐵硼會產生約1.5公斤的釹鐵硼超細粉廢料。這些超細粉廢料中含有30％～50％以稀土氫氧化物的形式存在的稀土元素，如何回收這些超細粉料中的稀土元素是一個重要的研究方向。專利申請201910362707.X公開了采用氫氟酸為溶劑將超細粉廢料中的稀土化合物轉化為稀土氟化物沉淀的方法，從而實現了稀土的分離與回收。該方法實現了稀土的回收，但是由于氫氟酸為具有極強腐蝕性的化學試劑，應該盡量減少使用。

含氟溶液是工業上常見的含氟廢液，以不銹鋼酸洗廢液為例，其主要由8％～20％的硝酸和1％～5％的氫氟酸組成，這樣的混合酸能夠很好的溶解鐵鉻氧化物，改善不銹鋼的表面質量。但是這樣的含氟廢液酸度大、氟離子濃度高且難處理，需要經過中和酸、脫氟等工藝后才能排放。

如何針對釹鐵硼超細粉廢料和含氟酸液的特點，降低反應條件，提高反應效率，實現高效的廢料和廢液的處理方案，一直是行業內亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種制備稀土氟氧化物的方法，實現了常溫常壓下將稀土氫氧化物轉化為稀土氟氧化物，進而實現了釹鐵硼超細粉廢料的高效稀土元素回收，并且在回收稀土元素的同時實現含氟酸液廢液處理。

本發明所采用的技術方案為：

一種制備稀土氟氧化物的方法，在常溫常壓下將至少含有稀土氫氧化物的處理對象與含有氟離子的溶液混合，分離反應生成的沉淀并干燥所述沉淀，即得稀土氟氧化物。

進一步地，所述含有氟離子的溶液為氟的金屬化合物的溶液。

進一步地，所述氟的金屬化合物為氟化鐵、氟化鉀中的至少一種。

進一步地，所述含氟酸液中氟離子的濃度為0.1mol L^-1～15mol L^-1。

進一步地，分離所述沉淀的方式包括過濾、沉淀、離心分離中的至少一種。

進一步地，所述干燥包括脫水和分解兩步，脫水時的溫度為105℃～115℃，分解時的溫度為600℃～1000℃，分解時間至少為2h。

進一步地，分解時的溫度為600℃～800℃，分解時間至少為4h。

進一步地，所述處理對象是釹鐵硼生產過程中產生的超細粉廢料。

進一步地，所述釹鐵硼超細粉廢料包括以下質量分數的成分：氫氧化釹30％～50％和氧化鐵50％～70％。

進一步地，所述含有氟離子的溶液中還含有硝酸、鹽酸、硫酸中的至少一種酸液；所述含有氟離子的溶液的pH值為-1～3。

本發明還提供了該方法在回收釹鐵硼超細粉廢料中稀土元素的應用，將釹鐵硼超細粉廢料轉化為稀土氟氧化物，包括以下步驟：

(1)在常溫常壓下將釹鐵硼超細粉廢料與含氟酸液混合，攪拌直至釹鐵硼超細粉廢料中的氧化鐵完全溶解；