一种含有高价值元素氢氧化铁基原料及其用途
【专利摘要】本发明涉及一种含有高价值元素氢氧化铁基原料及其用途。属于资源回收再利用以及湿法冶金【技术领域】。所述含有高价值元素氢氧化铁基原料主要由铁的氢氧化物、高价值元素化合物、可燃性有机物组成。其中铁以元素计3.5-45wt％，高价值元素以氧化物计之和为2-32wt％，Y(Fe3+)/TFe≥54.47wt％，所述可燃性有机物以C计≤6.5wt％，所述氢氧化铁基原料在≤200℃时不自燃。本发明产品呈粉状或易粉碎团块，具有质地均匀、不易自燃、使用方便、安全等优点。消除了铁基废料在运输、装卸、贮存及生产过程中的火灾隐患，实现安全生产。使用时各高价值元素溶出率高，各种元素可制备成不同产品，实现资源的最大化利用，有利于循环经济的发展。
【专利说明】一种含有高价值元素氢氧化铁基原料及其用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含有高价值元素氢氧化铁基原料及其用途。属于资源回收再利用以及湿法冶金【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在主要由铁、闻价值兀素组成的铁基合金材料(以下简称铁基材料)的生广和使用中不可避免地产生了大量的碎屑、边角料、渣料、淤泥料、残次品等含有高价值元素的物料(以下简称铁基废料)。所述铁基废料中的铁及闻价值兀素主要呈单质和/或合金态；所述铁基废料中的高价值元素包括稀土、钴、镍、钛、铜、锰、锌等元素中至少一种。根据相关资料显示，在这些铁基废料中含有大量的稀土、钴、镍、钛、铜等高价值稀缺资源。并且从这些铁基废料中回收提取高价值元素现在已经发展成为一种产业。
[0003]由于生产工艺以及使用等因素，在生产与使用过程中，无论用任何方法及技术都会产生一定量的碎屑、边角料、渣料、淤泥料、报废品或不合格产品等组成的铁基废料。铁基废料的形式或形态各式各样。如由铁基材料在熔炼过程中产生的未粉化的报废品所构成的炉渣料，由铁基材料在生产、加工过程中产生的粉状物及报废品粉化后构成的粉料(干燥粉、潮湿粉)，由铁基材料在生产、加工过程中产生的含油物质构成的油泥料，由铁基材料在生产、加工过程中产生的块状物及块状废品构成的块片料。在生产和加工当中这些铁基废料大部分不同程度地含有柴油等可燃性有机物，易形成难粉碎的胶性团块。
[0004]铁基废料与空气接触后通常发生缓慢而不易察觉的氧化反应并缓慢释放热量。铁基废料“自燃”的内因是由于铁基废料中的铁及其它活泼的合金元素与空气中的氧气接触被氧化时放出的热量过快且无法及时转移造成铁基废料自身升温，加剧氧化反应速度，达到一定温度后引起铁基废料“自燃”。在铁基废料燃烧过程所释放总热量中大部分由单质和/或合金态铁、高价值元素氧化所提供。尤其是在铁基废料粒度细时由于表面积大、氧化速度快，更容易发生铁基废料的“自燃”现象。铁基废料一旦发生燃烧将难以扑灭。高温燃烧后的铁基废料中部分高价值元素(如钴等)在之后的回收过程中收率大幅下降。
[0005]另外，在铁基废料中还含有柴油、煤油等易燃有机物的情况下，因铁及其它活泼的合金元素与空气中的氧气接触被氧化时放出热量或环境温度高，达到或超过覆盖在铁基废料表面的柴油、煤油等可燃性有机物的着火点造成柴油、煤油等燃烧进而引起铁基废料发生更猛烈的燃烧，降低了铁基废料的着火温度，并进一步加剧了铁基废料的燃烧。并且这些油污大量聚集时容易形成低闪点蒸气，极易着火燃烧。因此，柴油、煤油等易燃有机物的存在降低了铁基废料的着火温度，成为铁基废料在较低温度下即发生自燃现象的诱因之一。即柴油、煤油等易燃有机物在较低温度着火燃烧将诱发铁基废料中的单质和/或合金态铁及高价值元素发生剧烈燃烧。
[0006]在生产和运输中没有采取严格的防护和保护措施的情况下铁基废料本身极易发生氧化反应，释放出大量的热，易自燃。特别是含有稀土等活泼元素合金的铁基废料自身易与空气等发生氧化反应，放出的热量进一步加剧了这一氧化反应。尤其是在没有采取良好的包装方式、物料粒度细、混有易燃物(如柴油等)、存有易引起燃烧和爆炸的行为(遇明火、撞击、暴晒)等情况下更容易发生火灾等安全事故。
[0007]专利号为ZL03811515.8，名称为“从稀土类过渡金属合金废料回收有用元素的方法”的中国专利采用将稀土类-过渡金属合金废料直接浸溃在无机酸的铵盐水溶液中，控制温度40°C?90°C，不断地通入含有氧的气体(空气)技术方案，使稀土类-过渡金属合金废料转化成相应的氧化物和/或氢氧化物。由于该专利仅以实验室研究为基础，在工业生产中难以制得该专利说明书附图图3中显示的晶形碱式氢氧化铁和/或氢氧化铁。并且该专利“反应的结束以废料中固形物大致全部量碎解，沉淀物中含有的粉末的粒径达到Imm以下的阶段为优选”。在沉淀物中含有的粉末的粒径达到1_以下的阶段时，由于在颗粒中含有部分尚未反应的稀土类-过渡金属合金，在存储、利用过程中可能继续氧化放热，存在安全隐患，甚至发生自燃事故。
[0008]
【发明者】刘明彪, 刘征官, 龚斌, 谢楠 申请人:赣州力赛科新技术有限公司