一种从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法
【专利摘要】本发明公开了一种从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，包括以下步骤：（1）将多线切割钕铁硼废料在空气中进行酸化氧化处理，使废料中的二价铁转化为三价铁；（2）然后将经过酸性氧化后的废料粉碎磨成100～300目的粉末，接着对粉末进行酸溶优溶处理，得到滤液A和滤渣X；（3）用清水对所得滤渣X进行洗涤处理，洗涤后过滤得到滤渣Y和滤液C，洗液C重新配置后返回到酸溶工序；（4）所得滤液A进入中和除杂工序，过滤后得到滤液B和滤渣Z；（5）将滤液B进入萃取槽进行稀土萃取分离处理，经过进一步的分离提纯工艺即得。本发明氧化转化率高，具有显著的经济效益，适用于工业化连续生产；在钕铁硼多线切割废料中，稀土回收率高。
【专利说明】
一种从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法
技术领域
[0001]本发明涉及稀土废料回收领域，具体是一种从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法。
【背景技术】
[0002]钕铁硼磁材以其优异的磁性能而被称为“磁王”，在现代工业和电子技术中获得了广泛应用。采用多线切割技术对钕铁硼材料进行切割加工，是目前通用的烧结钕铁硼的加工方法之一，其工作原理为:通过在钢丝绳上浇注金刚砂或碳化硅砂浆，使钢丝绳在切割机走线机构的驱动下作高速往复运动，进而对与其接触的钕铁硼进行切割。但是，在切割加工过程中会产生大量的边角肩料，以及在生产加工过程中也会存在部分的不合格品，如不能妥善加以利用，必然造成了资源的浪费，增加企业的生产成本。
[0003]钕铁硼多线切割废料中不仅含有丰富是稀土元素而且具有含量较高的金刚砂成分。目前，钕铁硼废料回收工艺大多采用如下工序:配料-氧化焙烧-制粉-酸溶-除杂-萃取分离-沉淀-灼烧，其中从配料到制粉为前处理工序。氧化焙烧过程一般为转窑焙烧，人工劳动强大，并且会对环境造成一定程度的污染。由于钕铁硼多线切割废料中含金刚砂成分较高，采用氧化焙烧处理工艺容易使钕铁硼多线切割废料在转眼中结团，影响原料的氧化效果，甚至堵塞砖窑，使生产过程被迫停止，严重影响生产效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对钕铁硼多线切割废料，回收其中的高价稀土成分，克服现有工艺过程中原料在转窑焙烧中易结团、氧化率低的严重缺陷，提供一种采用空气氧化为前处理工序，无需进窑焙烧，可实现钕铁硼多线切割废料中回收稀土的连续生产的从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，包括以下步骤:
(1)将多线切割钕铁硼废料在空气中进行酸化氧化处理，使废料中的二价铁转化为三价铁，其中酸化氧化方法为:将钕铁硼废料铺平摊在耐火地板上，厚度为2?1cm，在常温下向钕铁硼多线切割废料粉末中喷淋酸性氧化剂，液固比为1:3?8，反应时间为3?8天，对过程中产生的烟气和酸雾进行有组织收集处理；
(2)然后将经过酸性氧化后的废料粉碎磨成100?300目的粉末，接着对粉末进行酸溶优溶处理，酸溶优溶方法为:将氧化处理后的废料粉末与酸性催化剂、水按重量比为1:0.1?0.5:2.0?3.5的比例加入反应罐，搅拌反应3?6小时，压滤分离固体成分和液体成分，得到滤液A和滤渣X;
(3 )用清水对所得滤渣X进行洗涤处理，洗涤后过滤得到滤渣Y和滤液C，洗液C重新配置后返回到酸溶工序；
(4)所得滤液A进入中和除杂工序，其方法为:将滤液A、氧化剂、中和剂按重量比为1:0.0l?0.5:0.0l?0.8的比例混合，搅拌反应30?60分钟，过滤后得到滤液B和滤渣Z ；
(5)将滤液B进入萃取槽进行稀土萃取分离处理，经过进一步的分离提纯工艺可得到高纯度的氧化镨钕、氧化镝、氧化钆，以及镧铈镨富集物、富钐液、富钬液和富铽液。
[0006]作为本发明进一步的方案:步骤(I)中所述的酸性氧化剂为盐酸、硫酸、硝酸、高锰酸的一种或是多种混合物。
[0007]作为本发明再进一步的方案:步骤(2)中所述的酸性催化剂为盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、乙二酸的一种或是多种混合物。
[0008]作为本发明再进一步的方案:步骤(4)中所述的氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钠的一种或是多种混合物。
[0009]作为本发明再进一步的方案:步骤(4)中所述的中和剂为氢氧化钠、碳酸钠、生石灰的一种或是多种混合物。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明采用在空气中进行酸化氧化为前处理工序，避免了原料在氧化焙烧过程中的结团问题。氧化转化率高，具有显著的经济效益，适用于工业化连续生产;在钕铁硼多线切割废料中，稀土回收率高，所制备的氧化镨钕、氧化镝、氧化钆以及稀土富集物产品质量指标均符合行业标准或客户标准。
【附图说明】
[0011]图1为从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]实施例1
请参阅图1，将100kg的钕铁硼多线切割废料铺平摊在耐火地板上，厚度为3cm，将200kg浓度为2mol/L的盐酸溶液均匀的喷淋在废料上面，在常温空气中反应4天，采用集气罩收集反应过程中所产生的烟气和酸雾;酸化氧化结束后，将所得原料细磨至粒度为200目的粉末;再将料粉投入反应罐中，加入2000kg的水和300kg盐酸，搅拌反应6小时；反应结束后，冷却至25°C，通过压滤机压滤进行固液分离，得到滤液A和滤渣X。
[0014]将所得滤渣X投入另一反应罐中，加入100kg的清水对滤渣X进行洗涤，搅拌20分钟后过滤，得到滤液C和滤渣Y，滤液C经过重新配置调节酸度后，返回酸溶优溶工序循环使用;滤渣Y的主要成分为金刚砂和其他杂质，对滤渣Y进行回收处理。
[0015]向滤液A中加入双氧水50kg和氢氧化钠150kg，搅拌反应40分钟，然后过滤处理，再次进行固液分离，得到滤液B和滤渣Z(回收利用);滤液B进入萃取槽进行稀土萃取分离，萃取体系为P507-磺化煤油-盐酸体系，先经Nd/Sm分离得到La-Nd液、富Sm液和Gd-Dy液，将La-Nd液和Gd-Dy液进一步分离可得到PrNd液、镧铈镨富集物以及Gd液、Dy液、富Ho液、富Tb液，再将含单一稀土的Gd液、Dy液以及含混合稀土的PrNd液经过沉淀和灼烧处理，可得到高纯度的氧化镨钕、氧化钆和氧化铽;镧铈镨富集物、富Ho液和富Tb液稀土富集物则作为初产品进一步加工或出售。
[0016]实施例2
请参阅图1，将100kg的钕铁硼多线切割废料铺平摊在耐火地板上，厚度为6cm，将250kg浓度为2mol/L的高锰酸溶液均匀的喷淋在废料上面，在常温空气中反应7天，采用集气罩收集反应过程中所产生的烟气和酸雾;将所得原料细磨至粒度为300目的粉末;再将料粉投入反应罐中，加入1500kg的水和400kg乙二酸，搅拌反应8小时；反应结束后，冷却至350C，通过压滤机压滤进行固液分离，得到滤液A和滤渣X。
[0017]将所得滤渣X投入另一反应罐中，加入800kg的清水对滤渣X进行洗涤，搅拌15分钟后过滤，得到滤液C和滤渣Y，滤液C经过重新配置调节酸度后，返回酸溶优溶工序循环使用；滤渣Y的主要成分为金刚砂和其他杂质，对滤渣Y进行回收处理。
[0018]向滤液A中加入高锰酸钾50kg和碳酸钠250kg，搅拌反应60分钟，然后过滤处理，再次进行固液分离，得到滤液B和滤渣Z(回收利用);滤液B进入萃取槽进行稀土萃取分离，萃取体系为P507-磺化煤油-盐酸体系，先经Nd/Sm分离得到La-Nd液、富Sm液和Gd-Dy液，将La-Nd液和Gd-Dy液进一步分离可得到PrNd液、镧铈镨富集物以及Gd液、Dy液、富Ho液、富Tb液，再将含单一稀土的Gd液、Dy液以及含混合稀土的PrNd液经过沉淀和灼烧处理，可得到高纯度的氧化镨钕、氧化钆和氧化铽;镧铈镨富集物、富Ho液和富Tb液稀土富集物则作为初产品进一步加工或出售。
[0019]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0020]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将多线切割钕铁硼废料在空气中进行酸化氧化处理，使废料中的二价铁转化为三价铁，其中酸化氧化方法为:将钕铁硼废料铺平摊在耐火地板上，厚度为2?1cm，在常温下向钕铁硼多线切割废料粉末中喷淋酸性氧化剂，液固比为1:3?8，反应时间为3?8天，对过程中产生的烟气和酸雾进行有组织收集处理； (2)然后将经过酸性氧化后的废料粉碎磨成100?300目的粉末，接着对粉末进行酸溶优溶处理，酸溶优溶方法为:将氧化处理后的废料粉末与酸性催化剂、水按重量比为1:0.1?0.5:2.0?3.5的比例加入反应罐，搅拌反应3?6小时，压滤分离固体成分和液体成分，得到滤液A和滤渣X; (3)用清水对所得滤渣X进行洗涤处理，洗涤后过滤得到滤渣Y和滤液C，洗液C重新配置后返回到酸溶工序； (4)所得滤液A进入中和除杂工序，其方法为:将滤液A、氧化剂、中和剂按重量比为1:0.01?0.5:0.01?0.8的比例混合，搅拌反应30?60分钟，过滤后得到滤液B和滤渣Z ； (5)将滤液B进入萃取槽进行稀土萃取分离处理，经过进一步的分离提纯工艺可得到高纯度的氧化镨钕、氧化镝、氧化钆，以及镧铈镨富集物、富钐液、富钬液和富铽液。2.根据权利要求1所述的从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，其特征在于，步骤(I)中所述的酸性氧化剂为盐酸、硫酸、硝酸、高锰酸的一种或是多种混合物。3.根据权利要求1所述的从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中所述的酸性催化剂为盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、乙二酸的一种或是多种混合物。4.根据权利要求1所述的从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，其特征在于，步骤(4)中所述的氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钠的一种或是多种混合物。5.根据权利要求1所述的从钕铁硼多线切割废料中回收稀土的工艺方法，其特征在于，步骤(4)中所述的中和剂为氢氧化钠、碳酸钠、生石灰的一种或是多种混合物。
【文档编号】C22B59/00GK105886776SQ201610254044
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】李英福, 陈理平, 叶传辉, 赖晓晖
【申请人】赣州齐飞新材料有限公司