1.本发明属于工业废弃资源回收利用领域，尤其是涉及一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料。
背景技术：
2.在稀土铁硼磁性材料生产过程中，因切割、打磨而产生的油泥、磨屑、锯末、边角料等废料高达30%，从废料中回收稀土已形成产业化，目前大多数企业仍然停留在对废料中稀土元素的回收，而忽略了废料中铁元素的再生利用，其主导工艺是废料经过破碎、研磨、氧化焙烧、盐酸优溶等工序，优溶溶液直接作为萃取分离原料，回收各种单一稀土产品；废料中铁的质量含量为60-70%，以氧化铁和氢氧化铁形式富存在优溶渣中。
3.2021年，稀土铁硼产量达到22万吨，其废料接近10万吨，废料经过氧化焙烧、盐酸优溶工艺回收稀土后产生近10万吨优溶渣（干渣计），稀土铁硼废料回收稀土企业大量积压优溶渣，积压的优溶渣又会对环境造成二次危害，企业不得不以较低的价格销售给炼铁企业作为原料，没有实现铁资源的高值利用。
4.专利cn 110607537 b发明了稀土铁硼经过氧化焙烧后用草酸溶液浸出，得到草酸稀土沉淀和草酸铁溶液，草酸铁溶液用铁还原得到草酸亚铁沉淀，草酸亚铁作为锂电池材料。也有大量报道将铁溶解后作为制备铁红原料以及制备黄钠铁矾。宋宁等人报道了钕铁硼二次废渣微波加热制备锰锌铁氧体，但是还需要将优溶渣溶解提纯后作为锰锌铁氧体原料，该发明需要许多工艺步骤和化工试剂提纯铁化合物，增加了锰锌铁氧体制备成本。这些方法普遍存在工艺流程长、工艺复杂、成本高、回收利用率低、对环境造成二次污染等问题，没有普遍进行工业化应用。因此，开发优溶渣废弃资源直接、近全量化利用具有重要意义。
技术实现要素：
5.有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料，所述的辐射材料由优溶渣与碳酸镧铈经过灼烧、研磨后和黏结剂溶液混合而成；所述的优溶渣与碳酸镧铈的质量比为1-5: 1；所述的优溶渣的主要成分为fe2o3: 67.53-71.42%，al2o3: 0.45-1.10%，b2o3: 0.22-0.27%，coo: 0.19-0.4%，reo: 0.2-0.5%；碳酸镧铈中的稀土总量reo大于等于45%，稀土的主要成分为la2o3: 34-36%，ceo2: 64-66%。所述的优溶渣为稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣。所述的碳酸镧铈为包头稀土矿自然配分产品。
7.进一步，所述的灼烧的温度为小于等于1300℃。
8.进一步，所述的黏结剂溶液由(la
0.36
ce
0.64
)po4与al(h2po4)3混合而成，其中，(la
0.36
ce
0.64
)po4与al(h2po4)3的质量比为1: 10-30，(la
0.36
ce
0.64
)po4与al(h2po4)3的质量之和为黏结剂溶液的质量的45-60%。
9.所述的利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：步骤（1）预处理：将优溶渣与碳酸镧铈进行烘干、混合后得到前驱体粉体；步骤（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行灼烧、保温后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；步骤（3）辐射浆料制备：将分散剂溶于水中，充分混合后加入所述的辐射粉体，搅拌后进行研磨，研磨完成后得到辐射浆料；步骤（4）辐射材料制备：将所述的辐射浆料与黏结剂溶液进行混合搅拌后制得所述的利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料。
10.进一步，所述的步骤（1）中的优溶渣的主要成分为fe2o3: 67.53-71.42%，al2o3: 0.45-1.10%，b2o3: 0.22-0.27%，coo: 0.19-0.4%，reo: 0.2-0.5%；所述的步骤（1）中的碳酸镧铈中的稀土总量reo大于等于45%，稀土的主要成分为la2o3: 34-36%，ceo2: 64-66%；所述的优溶渣与碳酸镧铈的质量比为1-5: 1。
11.进一步，所述的步骤（1）中的烘干步骤的温度为180-220℃，时间为1-3小时；所述的步骤（1）中的混合步骤的时间为0.5-1.5小时。
12.进一步，所述的步骤（2）中的灼烧的温度为小于等于1300℃；所述的步骤（2）中的保温步骤的时间为2-4小时。
13.进一步，所述的步骤（3）中的分散剂为byk-190、rt-8040或rt-8022中的至少一种；所述的步骤（3）中的水、分散剂与辐射粉体的质量比为1：0.005-0.15：1-2；所述的步骤（3）中的辐射浆料的粉体粒度d
90
≤10.0μm。
14.进一步，所述的步骤（4）中的辐射浆料与黏结剂的质量比为1: 1-2；所述的步骤（4）中的黏结剂溶液由(la
0.36
ce
0.64
)po4与al(h2po4)3混合而成，其中，(la
0.36
ce
0.64
)po4与al(h2po4)3的质量比为1: 10-30，(la
0.36
ce
0.64
)po4与al(h2po4)3的质量之和为黏结剂溶液的质量的45-60%。
15.所述的利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的应用，所述的辐射材料在制备工业窑炉中的应用。
16.对所述的辐射材料进行辐射材料性能测试，采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.92，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷30次无开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了15%以上。
17.相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明所述的利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料将稀土铁硼废料盐酸优溶渣直接用于制备工业窑炉辐射材料的原料，降低了工业窑炉能源消耗，实现了优溶渣无害化、高效化和资源化利用。
18.本发明所述的优溶渣中含有的al2o3、coo和reo等化合物具有高辐射性能，不需要去除，直接应用提高了材料的辐射性能。
19.本发明所述的利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料利用碳酸镧铈与优溶渣反应得到了分散性好的辐射粉体，避免了氧化镧铈与优溶渣反应得到较大的团聚体化合物，同时也减少了一次灼烧能源消耗。
20.本发明所述的制备方法对稀土铁硼废料盐酸优溶渣再利用，既回用了宝贵的铁等资源，还解决了优溶渣堆存造成的环境污染和安全隐患问题。
21.本发明的制备方法采用优溶渣作为辐射粉体的原料，生产成本明显优于其它辐射材料，且工艺简单，生产成本低，工业化生产易于控制。
具体实施方式
22.除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
23.本发明实施例所述的碳酸镧铈为包头稀土矿自然配分产品，碳酸镧铈中的稀土总量reo大于等于45%，稀土的主要成分为la2o3: 34-36%，ceo2: 64-66%。
24.下面结合实施例来详细说明本发明。
25.实施例1一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：（1）预处理：优溶渣是稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣，优溶渣中主要化合物fe2o3: 67.53%，al2o3: 0.45%，b2o3: 0.22%，coo: 0.19%，reo: 0.2%，将优溶渣与碳酸镧铈按质量比1: 1的比例加入到烘干窑中，在200℃下烘干2 h，烘干后的粉体加入到混料机中，混合时间为1 h，得到辐射材料的前驱体粉体；（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行1300℃灼烧，保温3 h后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；（3）辐射浆料制备：在调浆罐中先加入100份水和0.5份分散剂byk190充分搅拌，再加入100份辐射粉体搅拌0.5 h，形成浆液，开启调浆罐和球磨机连通泵，浆液通过球磨机循环研磨，浆液中辐射粉体粒度d
90
达到10.0μm时，停止研磨，得到辐射浆料；（4）辐射材料制备：在分散罐中分别加入100份辐射浆料和100份黏结剂，黏结剂由质量分数5%(la
0.36
ce
0.64
)po4与质量分数50%al(h2po4)3混合而成，辐射浆料和黏结剂经过高速搅拌分散2 h，得到辐射材料；（5）辐射材料性能测试：采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.94，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷30次无开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了18.4%。
26.实施例2一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：（1）预处理：优溶渣是稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣，优溶渣中主要化合物fe2o3: 69.48%，al2o3: 0.62%，b2o3: 0.25%，coo: 0.4%，reo: 0.4%，将优溶渣与碳酸镧铈按质量比3: 1的比例加入到烘干窑中，在200℃下烘干2 h，烘干后的粉体加入到混料机中，混合时间为1 h，得到辐射材料的前驱体粉体；（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行1300℃灼烧，保温3 h后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；（3）辐射浆料制备：在调浆罐中先加入100份水和0.5份分散剂byk190充分搅拌，再
加入100份辐射粉体搅拌0.5 h，形成浆液，开启调浆罐和球磨机连通泵，浆液通过球磨机循环研磨，浆液中辐射粉体粒度d
90
达到10.0μm时，停止研磨，得到辐射浆料；（4）辐射材料制备：在分散罐中分别加入100份辐射浆料和100份黏结剂，黏结剂由质量分数5%(la
0.36
ce
0.64
)po4与质量分数50%al(h2po4)3混合而成，辐射浆料和黏结剂经过高速搅拌分散2 h，得到辐射材料；（5）辐射材料性能测试：采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.93，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷30次无开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了17.6%。
27.实施例3一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：（1）预处理：优溶渣是稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣，优溶渣中主要化合物fe2o3: 71.42%，al2o3: 1.10%，b2o3: 0.27%，coo: 0.4%，reo: 0.5%，将优溶渣与碳酸镧铈按质量比5: 1的比例加入到烘干窑中，在200℃下烘干2 h，烘干后的粉体加入到混料机中，混合时间为1 h，得到辐射材料的前驱体粉体；（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行1300℃灼烧，保温3 h后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；（3）辐射浆料制备：在调浆罐中先加入100份水和0.5份分散剂byk190充分搅拌，再加入100份辐射粉体搅拌0.5 h，形成浆液，开启调浆罐和球磨机连通泵，浆液通过球磨机循环研磨，浆液中辐射粉体粒度d
90
达到10.0μm时，停止研磨，得到辐射浆料；（4）辐射材料制备：在分散罐中分别加入100份辐射浆料和100份黏结剂，黏结剂由质量分数5%(la
0.36
ce
0.64
)po4与质量分数50%al(h2po4)3混合而成，辐射浆料和黏结剂经过高速搅拌分散2 h，得到辐射材料；（5）辐射材料性能测试：采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.92，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷30次无开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了15.5%。
28.对比例1一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：（1）预处理：优溶渣是稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣，优溶渣中主要化合物fe2o3: 67.53%，al2o3: 0.45%，b2o3: 0.22%，coo: 0.19%，reo: 0.2%，将优溶渣与碳酸镧铈按质量比0.5: 1的比例加入到烘干窑中，在200℃下烘干2 h，烘干后的粉体加入到混料机中，混合时间为1 h，得到辐射材料的前驱体粉体；（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行1300℃灼烧，保温3 h后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；（3）辐射浆料制备：在调浆罐中先加入100份水和0.5份分散剂 byk190充分搅拌，再加入100份辐射粉体搅拌0.5 h，形成浆液，开启调浆罐和球磨机连通泵，浆液通过球磨机循环研磨，浆液中辐射粉体粒度d90达到10.0μm时，停止研磨，得到辐射浆料；（4）辐射材料制备：在分散罐中分别加入100份辐射浆料和100份黏结剂，黏结剂由
质量分数5%(la
0.36
ce
0.64
)po4与质量分数50%al(h2po4)3混合而成，辐射浆料和黏结剂经过高速搅拌分散2 h，得到辐射材料；（5）辐射材料性能测试：采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.89，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷30次无开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了10.4%。
29.对比例2一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：（1）预处理：优溶渣是稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣，优溶渣中主要化合物fe2o3: 67.53%，al2o3: 0.45%，b2o3: 0.22%，coo: 0.19%，reo: 0.2%，将优溶渣与碳酸镧铈按质量比1: 1的比例加入到烘干窑中，在200℃下烘干2 h，烘干后的粉体加入到混料机中，混合时间为1 h，得到辐射材料的前驱体粉体；（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行1300℃灼烧，保温3 h后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；（3）辐射浆料制备：在调浆罐中先加入100份水和0.5份分散剂 byk190充分搅拌，再加入50份辐射粉体搅拌0.5 h，形成浆液，开启调浆罐和球磨机连通泵，浆液通过球磨机循环研磨，浆液中辐射粉体粒度d90达到10.0μm时，停止研磨，得到辐射浆料；（4）辐射材料制备：在分散罐中分别加入100份辐射浆料和100份黏结剂 ，黏结剂由质量分数5%(la
0.36
ce
0.64
)po4与质量分数50%al(h2po4)3混合而成，辐射浆料和黏结剂经过高速搅拌分散2 h，得到辐射材料；（5）辐射材料性能测试：采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.88，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷30次无开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了10.0%。
30.对比例3一种利用稀土铁硼废料盐酸优溶渣制备的辐射材料的制备方法，包括如下步骤：（1）预处理：优溶渣是稀土铁硼浸出稀土后板框压滤渣，优溶渣中主要化合物fe2o3: 67.53%，al2o3: 0.45%，b2o3: 0.22%，coo: 0.19%，reo: 0.2%，将优溶渣与碳酸镧铈按质量比1: 1的比例加入到烘干窑中，在200℃下烘干2 h，烘干后的粉体加入到混料机中，混合时间为1 h，得到辐射材料的前驱体粉体；（2）辐射粉体制备：将所述的前驱体粉体进行1300℃灼烧，保温3 h后得到稀土复合物固溶体辐射粉体；（3）辐射浆料制备：在调浆罐中先加入100份水和0.5份分散剂 byk190充分搅拌，再加入100份辐射粉体搅拌0.5 h，形成浆液，开启调浆罐和球磨机连通泵，浆液通过球磨机循环研磨，浆液中辐射粉体粒度d90达到10.0μm时，停止研磨，得到辐射浆料；（4）辐射材料制备：在分散罐中分别加入100份辐射浆料和100份黏结剂 ，黏结剂为质量分数30%的硅溶胶，辐射浆料和黏结剂经过高速搅拌分散2 h，得到辐射材料；（5）辐射材料性能测试：采用红外发射率测试仪测试辐射材料全波长积分发射率在25-1250℃工作温度大于0.87，涂覆在耐火砖上，涂层在1200℃保温15min，水淬冷22次出
现开裂、脱落现象，在工业窑炉中应用辐射材料与传统不含辐射材料相比能源消耗降低了9.5%。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。