专利名称：一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法
技术领域：
本发明涉及稀土资源回收和循环利用技术领域，特别是涉及一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法。
背景技术：
钕铁硼永磁体是一种性能优越的永磁材料，自从1983年问世以来，就从众多的永磁材料中脱颖而出，被广泛应用于高科技的各个领域。由于钕铁硼永磁材料具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积而成为永磁材料中的佼佼者，被公认为“磁王”。我国在钕铁硼永磁材料生产方面已初步形成了自己的产业体系，产量约占全球总额的45%。近年来，中国烧结钕铁硼的产量以35%的速度增长，估算2010年我国钕铁硼的产量已超过10万吨。在生产钕铁硼永磁元件的过程中，必须对其进行机械加工，并使之成为长方形、正 方形、圆形、内外圆形、瓦形和特殊形状的磁件。在这一加工过程中将产生不少切料、割料和磨料类的废料，加上不合格的磁件，其废料量约为原料重量约30%。以2010年我国10万吨钕铁硼产量计，当年的钱铁硼边角废料和不合格产品总量约3万吨。钕铁硼边角废料的组成成分与成品几乎完全一致，含有约30%左右的稀土元素，60°/Γ65%的铁，另有钻、铝。上述稀土元素中约90%左右为Nd，其余为Dy，Tb, Gd, Ho等；随着永磁材料生产厂家对Pr或者Pr-Nd原料的采用，钱铁硼边角废料中往往还含有Pr。在世界制造业，新材料产业中心向中国转移的过程中，作为高新技术产业基础的新材料行业备受瞩口，作为新材料产业重要组成部分的稀土永磁材料，尤其是钕铁硼生产上，已经初步形成了自已的产业体系，产量己占到了世界总额的45 %。根据目前关于钕铁硼废料回收利用方法的已有文献报道和专利，其主要方法包括氟化物沉淀法、硫酸-复盐沉淀工艺、采用盐酸为溶剂的全溶法、氧化焙烧-盐酸溶解等；这些方法对包括Nd，Pr, Dy, Tb, Gd, Ho等不同稀土元素的回收缺乏进行清晰分质的针对性措施。在具体生产实施过程中，存在回收利用率低，固、液废弃物产生量大以及稀土产品品质不闻等情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法.，其目的是为了解决以往钕铁硼废料回收环节所存在的回收利用率低，固、液废弃物产生量大以及稀土产品品质不高等问题，从而提供一种以钕硼废料为原料回收氧化氧化镨钕、氧化镝、氧化铽、氧化钦、氧化钆的生产方法。本发明的目的是这样实现的一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法，该方法包括以下步骤
a.将钕铁硼废料加水调配；
b.将调配好的原料进行过滤；
c.对过滤后的泥料进行氧化焙烧；d.对一次球磨后原料进行二次雷蒙磨；
e.对二次研磨的产物加酸浸出；
f.对加酸浸出的产物进行固液分离，分离后的料液萃取除铁，形成氯化稀土；
g.采用P507煤油-盐酸分离体系萃取分离氯化稀土；
h.分离后的氯化稀土中，对其中的氯化镨钕进行萃取除铝；
i.对分离后的稀土溶液分别进行沉淀； j.对沉淀进行灼烧。其中，步骤a中，钱铁硼废料和水的重量比优选为2 :3，其正负误差不超过10%。步骤a中，与钕铁硼废料混合的水优选为去离子水。步骤b中，优选控制形成的泥料的粒度范围为90-200目。步骤b中，所述泥料经过过滤后的含水量优选控制在20 % -30%。其目的是提高氧化设备的生产效率，并且提高物料的氧化效率，从而提高物料回收效率。步骤c中，氧化焙烧的温度范围优选为800摄氏度到950摄氏度之间。其目的是提高亚铁盐的氧化速度，提高物料回收效率。步骤e，加入的酸优选为盐酸、硝酸和硫酸中的一种或几种。步骤e，还向二次研磨得到的产物中加入氧化物，所述氧化物优选为高锰酸钾、氯酸钠、氯酸钾和双氧水中的一种或几种。步骤h中，采用环烷酸萃取剂先萃取铝离子；分离后对含铝溶液再加入草酸沉淀稀土，使稀土与铝分开。步骤i中，加入碳酸氢铵或碳酸钠以沉淀稀土。上述从钕铁硼废料中回收稀土元素的方法中，增加了萃取除铝的工艺过程。其目的是去除回收料稀土元素中的铝元素，从而减少回收稀土氧化物在电解过程中，由于所含铝元素在电解槽阴极附近聚集所带来的负面效应，包括降低电耗，增加电解效率，延长电解槽寿命，增加稀土金属产品的质量等等，从而优化了稀土产品的延伸领域，提高了稀土金属产品的性能。有益效果
(I)相比传统的研磨粉碎作业需要将钱铁硼边角废料粉碎成100—800目的细粉或微粉而言，本发明方法仅需要将钕铁硼边角废料切碎到IOOg/块以下，杜绝了扬尘、微粉对现场操作人员和周边环境的伤害和污染，避免了大量的惰性气体的消耗，大幅度减少煤、电能源的消耗，在生产操作和控制过程中小存在任何危险，同时，劳动强度大为降低，作业周期大为缩短。(2)预处理工序在正常运转状态下，第I筒节部位仅以利用钱铁硼废料碎块在回转窑中的自燃产热作为窑内唯一热源，通过其自发产热达到氧化焙烧的目的，无需外加热源功率。如此可以大幅度减少能煤、电等外部能源的消耗。(3)通过多筒节内热式自燃回转窑的各筒节和筒节间控制，可以使得钕铁硼废料实现充分氧化焙烧效果，且可以满足连续生产的要求，作效效果和生产效率大为提高。
图I为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式如图I所示的一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法流程，其步骤为I)球磨将钱铁硼废料与水混合并进行球磨，严格控制经球磨后产生泥料的粒度，粒度范围为90-200目；其目的是提高亚铁盐的氧化程度，提高稀土的回收效率。在球磨时控制钱铁硼废料和水的比例在2 :3，其正负误差不超过10% ;其目的是提高球磨效率，有利于控制物料粒度，以及提高亚铁盐的氧化程度，提高回收效率。球磨用水为去离子纯净水，其目的是降低产品中的非稀土杂质，如Ca2+，Mg2+，Si, Mn, B—等，使得回收产品的非稀土杂质含量达到甚至低于用常规原料生产的产品的非稀土杂质含量的水平。2)真空过滤利用抽吸真空加快过滤速度，控制原料的含水量在20%_30%，以增加物料的氧化率，提高稀土的收率。3)氧化焙烧在高温下将磨碎的料浆氧化焙烧，主要目的是降低加酸浸出时铁的溶出率。控制氧化温度在800°C _950°C之间，时间在90min以上，以提高Fe2+的氧化速度， 从而使回收率得到提高。4) 二次研磨将氧化合格的物料进行研磨，主要是提高稀土回收率。5)加酸浸出目的是把废料中的稀土全部溶出，并进行固液分离。6)萃取除铁将料液中的铁经萃取与稀土有效分离。7)氯化稀土在加酸浸出的过程中由于盐酸的加入形成铁和稀土元素的氯化物，在萃取铁的过程中，中性萃取剂N235不与稀土离子反应，铁自然与稀土元素分开，形成氯化稀土。稀土分离把稀土溶液中的稀土经P507煤油-盐酸分离体系分离为单一稀土溶液。9)萃取除铝萃取除铝的具体原理及操作为铝作为金属离子存在于稀土溶液中，它在前面的工序中无法除去；由于铝离子的分离系数介于镨离子和钕离子之间，采用环烷酸萃取剂先萃取铝离子，同时少量地萃取稀土，这样就达到了铝和稀土的分离；分离后产出高铝稀土和低铝稀土两种溶液，对高铝溶液再加入草酸沉淀稀土，使稀土与铝分开。此工艺操作简单，运行稳定，在萃取生产上得到充分运用。10)沉淀、灼烧此工段主要是将分离后的单一稀土转化为稀土氧化物，作为单一稀土金属加上的原料。经试验证明加酸浸出步骤中，加入的酸性物可以是以下一种或几种盐酸、硝酸、硫酸等。加酸浸出步骤中，还可向体系中加入以下氧化物高锰酸钾、氯酸钠、氯酸钾、双氧水中的一种或几种。沉淀步骤中，向体系中加入碳酸氢铵或碳酸钠以沉淀稀土。
权利要求
1.一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 a.将钕铁硼废进行氧化焙烧； b.对焙烧后的原料进行球磨处理； c.对一次球磨后原料进行二次雷蒙磨； d.对二次研磨的产物加酸浸出；e.对加酸浸出的产物进行固液分离，分离后的料液萃取除铁，形成氯化稀土； f.采用煤油-盐酸分离体系萃取分离氯化稀土； g.分离后的氯化稀土中，对其中的氯化镨钕进行萃取除铝； h.对分离后的稀土溶液分别进行沉淀； i.对沉淀进行灼烧； j.对灼烧后的混料进行过筛入库。
全文摘要
本发明公开了一种从氧化后的钕铁硼废料中提取稀土的方法，其步骤为将钕铁硼废料与水混合后进行研磨将研磨后的钱铁硼废料氧化；对氧化产物进行一次研磨；加酸浸出；固液分离；萃取除铁；氯化稀土；萃取分离稀土；萃取除铝；沉淀；和灼烧。应用本发明进行稀土回收的有益效果在于，增加了5-8%的稀土回收率；且回收后的稀土使用价值得到提高，降低了进一步加工的生产成本有效解决了单一稀土电解时熔盐的“泥状物”问题，提高了稀土金属在电解时的电解效率并能有效降低电耗；降低了金属中的非稀土元素如C、S、O等的含量。
文档编号C22B7/00GK102719674SQ20121024199
公开日2012年10月10日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者杨剑 申请人:赣县金鹰稀土实业有限公司