一种钕铁硼油泥废料的预处理方法与流程

1.本发明涉及稀土永磁废料回收再利用技术领域，特别涉及一种钕铁硼油泥废料的预处理方法。


背景技术：

2.我国是烧结钕铁硼磁材的产量占据世界钕铁硼磁材总产量的90％以上。在烧结钕铁硼生产加工过程中，40～45wt.％的原材料由于切削，打磨等工序成为块状边角料和油泥等废料；而其中约30wt.％的废料为油泥废料。钕铁硼油泥废料中含有30％左右的稀土元素(其中含nd约占90％，其余为pr、dy和tb)，是一种高价值潜力的稀土二次资源。钕铁硼油泥废料含有油水、乳化废液、粘黏剂等杂质，堆放处理易污染土壤和地下水；且暴露在空气中时，具有自燃的风险。因此，必须进行适当的预处理，有利于后续的回收及其再利用。
3.现有技术中的钕铁硼油泥废料的预处理工艺都不可避免地使用水基清洗液，不仅导致钕铁硼废料中稀土合金的氧化从而回收的钕铁硼粉末的纯度不高，且会产生大量废水因此对环境不友好。
4.因此，有必要开发一种c、o、h等杂元素含量低且环境友好的钕铁硼油泥废料的预处理方法。


技术实现要素：

5.本发明目的是提供一种钕铁硼油泥废料的预处理方法，该预处理方法能够高效地去除钕铁硼油泥废料中的油水等杂质，c、o、h等杂元素含量低且对环境友好。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明提供一种钕铁硼油泥废料的预处理方法，所述方法包括：
8.将钕铁硼油泥废料进行固液分离，获得液体和固体钕铁硼油泥；
9.向所述固体钕铁硼油泥中加入有机溶剂在搅拌条件下进行浸提，后过滤和/或抽滤，获得浸提液和钕铁硼废料；
10.将所述钕铁硼废料进行真空干燥，后过筛以去除杂质，获得钕铁硼粉末。
11.进一步地，所述有机溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、丙酮、汽油、乙醚和石油醚中的至少一种。
12.进一步地，所述有机溶剂的体积与所述固体钕铁硼油泥的质量的比值为(2～8)：1l/g。
13.进一步地，所述浸提的温度满足：20℃≤浸提的温度＜所述有机溶剂的沸点温度。
14.进一步地，所述搅拌条件包括机械搅拌，所述机械搅拌的速率为50～120r/min。
15.进一步地，所述浸提液通过加热蒸发分离出有机溶剂以循环使用。
16.进一步地，所述浸提的次数为1～6次。
17.进一步地，所述固液分离包括：于6000～8000r/min下离心10～60min。
18.进一步地，所述真空干燥的温度为40～80℃，且所述真空干燥的温度小于所述有
机溶剂的沸点温度。
19.进一步地，所述过筛采用目数为100～400目的筛子。
20.本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
21.本发明提供的一种钕铁硼油泥废料的预处理方法，所述方法包括：将钕铁硼油泥废料进行固液分离，获得液体和固体钕铁硼油泥；向所述固体钕铁硼油泥中加入有机溶剂在搅拌条件下进行浸提，后过滤和/或抽滤，获得浸提液和钕铁硼废料；将所述钕铁硼废料进行真空干燥，后过筛以去除杂质，获得钕铁硼粉末。本发明摒弃现有技术中的常用的水基清洗液，创造性地利用可回收的有机溶剂对钕铁硼油泥废料进行浸提处理，通过简单离心、浸提和干燥过筛处理，得到干净的得到钕铁硼粉末。本发明方法使用的试剂成本较低、对环境和废料本身的影响较小，且处理后的钕铁硼废料碳、氢、氧及其它杂质含量较低，达到纯化目的。该方法工艺流程短、操作简单、产品纯度较高、溶剂可循环使用，对环境友好，具有可观的经济、社会、环境保护效益，满足大规模商业化应用需求。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本发明提供的一种钕铁硼油泥废料的预处理方法的流程图。
具体实施方式
24.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
25.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
26.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
27.本发明实施例提供一种钕铁硼油泥废料的预处理方法，总体思路如下：
28.根据本发明一种典型的实施方式，提供一种钕铁硼油泥废料的预处理方法，如图1所示，所述方法包括：
29.s1、将钕铁硼油泥废料进行固液分离，获得液体和固体钕铁硼油泥；
30.所述步骤s1中，
31.作为一种具体实施方式，所述固液分离包括：于6000～8000r/min下离心10～60min。在该条件下，可以将液体和固体钕铁硼油泥进行简单分离，若离心速率过小，离心时间过短不利于将液体分离出来，若离心速率过大，离心时间过长则有能耗高的不利影响；
32.所述离心的步骤中无需额外添加蒸馏水，由于钕铁硼油泥废料的含湿量较少，且不会产生新相，可以较好的保留原有的钕铁硼合金相。
33.在其他实施方式中，所述固液分离也可采用其他方式。
34.s2、向所述固体钕铁硼油泥中加入有机溶剂在搅拌条件下进行浸提，后过滤和/或抽滤，获得浸提液和钕铁硼废料；
35.所述步骤s2中，
36.所述有机溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、丙酮、汽油、乙醚和石油醚中的至少一种。若同时选用以上2种或多种有机溶剂，多种有机溶剂之间的体积比可是任意比值。
37.所述有机溶剂的体积与所述固体钕铁硼油泥的质量的比值为(2～8)：1l/g。所述浸提的目的为溶解去除油泥废料中的油性杂质，同时与油泥废料中的水性杂质分层，便于其去除；
38.若有机溶剂的加入量过少，则钕铁硼油泥的重复浸提次数增多，若有机溶剂的加入量过多，则会在其回收的过程中导致高能耗。
39.所述浸提的温度满足：20℃≤浸提的温度＜所述有机溶剂的沸点温度。作为一种具体的实施方式，可于室温下进行即可。
40.所述搅拌条件包括机械搅拌，所述机械搅拌的速率为50～300r/min。该机械搅拌的速率有利于充分浸提；
41.所述浸提液通过加热蒸发分离出有机溶剂以循环使用。
42.所述浸提-抽滤的次数为1～6次。
43.s3、将所述钕铁硼废料进行真空干燥，后过筛以去除杂质，获得钕铁硼粉末。
44.所述真空干燥的温度为40～80℃，且所述真空干燥的温度小于所述有机溶剂的沸点温度。干燥温度取决于使用的有机溶剂，一般地，干燥温度低于或接近使用的有机溶剂的沸点，这样有利于降低能耗；
45.所述过筛采用目数为100～400目的筛子；目数采用100～400目的原因是净化后的废料粒径主要分布在150～400目，目数过小对非钕铁硼废料丧失筛选作用，目数过大会截留部分钕铁硼废料，导致废料损失；
46.本发明摒弃现有技术中的常用的水基清洗液，创造性地利用可回收的有机溶剂对钕铁硼油泥废料进行浸提处理，通过简单离心、浸提和干燥过筛处理，得到干净的得到钕铁硼粉末。本发明方法使用的试剂成本较低、对环境和废料本身的影响较小，且处理后的钕铁硼废料碳、氢、氧及其它杂质含量较低，达到纯化目的。该方法工艺流程短、操作简单、产品纯度较高、溶剂可循环使用，对环境友好，具有可观的经济、社会、环境保护效益，满足大规模商业化应用需求。
47.下面将结合实施例、对比例及实验数据对本技术的一种钕铁硼油泥废料的预处理方法进行详细说明。
48.实施例1
49.(1)离心：将钕铁硼油泥废料置于平板离心机中，在6000r/min下离心20min，得到简单分离的液体和固体钕铁硼油泥；
50.(2)浸提：向实施例1步骤(1)得到的固体钕铁硼油泥，按照固体钕铁硼油泥(质量)：正己烷(体积)为1：2加入正己烷，充分搅拌、浸提出钕铁硼油泥中的油泥杂质；
51.(3)过滤和/或抽滤：通过过滤，获得浸提液和钕铁硼废料；重复此“浸提-过滤”步骤6次，浸提液通过加热蒸发分离出正己烷，循环使用；
52.(4)干燥：将实施例1步骤(3)得到的钕铁硼废料，在40℃下进行真空干燥，过筛100目筛，得到钕铁硼粉末。
53.实施例2
54.(1)离心：将钕铁硼油泥废料置于平板离心机中，在6000r/min下离心20min，得到简单分离的液体和固体钕铁硼油泥；
55.(2)浸提：向实施例2步骤(1)得到的固体钕铁硼油泥，按照固体钕铁硼油泥(质量)：正己烷(体积)为1：4加入正己烷，充分搅拌、浸提出钕铁硼油泥中的油泥杂质；
56.(3)过滤和/或抽滤：通过抽滤，获得浸提液和钕铁硼废料；重复此“浸提-抽滤”步骤4次，浸提液通过加热蒸发分离出正己烷，循环使用；
57.(4)干燥：将实施例2步骤(3)得到的钕铁硼废料，在60℃下进行真空干燥，过筛200目筛，得到钕铁硼粉末。
58.实施例3
59.(1)离心：将钕铁硼油泥废料置于平板离心机中，在6000r/min下离心20min，得到简单分离的液体和固体钕铁硼油泥；
60.(2)浸提：向实施例3步骤(1)得到的固体钕铁硼油泥，按照固体钕铁硼油泥(质量)：石油醚(体积)为1：8加入石油醚，充分搅拌、浸提出钕铁硼油泥中的油泥杂质；
61.(3)过滤和/或抽滤：通过抽滤，获得浸提液和钕铁硼废料；重复此“浸提-抽滤”步骤2次，浸提液通过加热蒸发分离出石油醚，循环使用；
62.(3)干燥：将实施例3步骤(3)得到的钕铁硼废料，在80℃下进行真空干燥，过筛400目筛，得到钕铁硼粉末。
63.实施例4
64.(1)离心：将钕铁硼油泥废料置于平板离心机中，在6000r/min下离心20min，得到简单分离的液体和固体钕铁硼油泥；
65.(2)浸提：向实施例4步骤(1)得到的固体钕铁硼油泥，按照固体钕铁硼油泥(质量)：丙酮50％+正己烷50％(体积)为1：4加入丙酮与正己烷的混合溶剂，充分搅拌、浸提出钕铁硼油泥中的油泥杂质；
66.(3)过滤和/或抽滤：通过抽滤，获得浸提液和钕铁硼废料；重复此“浸提-抽滤”步骤3次，浸提液通过加热蒸发分离出丙酮和正己烷，循环使用；
67.(3)干燥：将实施例4步骤(3)得到的钕铁硼废料，在80℃下进行真空干燥，过筛400目筛，得到钕铁硼粉末。
68.对比例1
69.该对比例中，除所述固体钕铁硼油泥(质量)：正己烷(体积)比改为1：1外，其他步骤同实施例1。
70.对比例2
71.该对比例中，除所述正己烷改为无水乙醇外，其他步骤同实施例1。
72.实验例1
73.将各实施例中最终获得的钕铁硼粉末进行碳(c)、氢(h)和氧(o)含量的测试，统计如表1所示。
74.表1
[0075][0076]
由表1的数据可知，
[0077]
对比例1中，所述固体钕铁硼油泥(质量)：正己烷(体积)比小于本发明实施例1：(2～8)的范围，存在预处理后的钕铁硼粉末中碳(c)、氢(h)和氧(o)含量较高的缺点；
[0078]
对比例2中，选用的有机溶剂不合适，不能有效去除固体钕铁硼油泥中的油性杂质，导致预处理后的钕铁硼粉末中碳(c)、氢(h)和氧(o)含量较高；
[0079]
本发明实施例1-4中，预处理后的钕铁硼粉末中碳(c)、氢(h)和氧(o)含量较低，符合后续钕铁硼粉末的再利用条件。
[0080]
综上所述，本发明提供的钕铁硼油泥废料的预处理方法能够高效地去除钕铁硼油泥废料中的油水等杂质，并且工艺流程较短，溶剂可循环使用，具有显著的产业化优势。
[0081]
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0082]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0083]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。