钕铁硼废料资源化回收利用研究(二)

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传统法从钕铁硼废料中回收稀土


传统法除了盐酸优溶法回收钕铁硼废料中稀土外,还有以下几种:


全溶剂萃取法回收钕铁硼废料

全溶剂萃取法用盐酸将稀土、铁等全部溶解后,再把稀土、铁和钴等逐步分离提纯,最后得到各种产物。全溶剂萃取法回收率高,能够回收废料中的稀土,并将其中的钴以碳酸钴形式分离出来。但全溶法会消耗大量的酸,溶液造成环境污染。而且溶液中铁含量很高,产品纯度不高,除铁也要耗费大量试剂。下图为全溶剂萃取法工艺示意图。
  全溶剂萃取法工艺示意
Schematic diagram of the process of total solvent extraction

采用溶剂萃取法分离回收稀土是比较常见的方法。盐酸溶解萃取分离的关键在于萃取剂的选择,合适的萃取剂能够将稀土分离的比较完全,以获得高 纯度的产物。 随着研究的深入,已经有越来越多的试剂被用来萃取稀土。 例如:NaCyanex302Cyanex 923D2EHPATBP、二壬基苯基磷酸等萃取剂在稀土的溶剂萃取的应用中都取得了较好效果。

硫酸复盐法回收钕铁硼废料


硫酸复盐法的工艺流程:硫酸复盐法用硫酸来溶解氧化焙烧后的钕铁硼废料,然后在较高的温度下加入硫酸钠形成稀土的复盐沉淀,加碱转化,盐酸浸出,再用草酸沉淀稀土,最后灼烧得到稀土氧化物。 最优工艺条件下氧化钕直接收率达到 95%硫酸复盐法关键在于形成稀土的复盐,这个过程需要较高的温度,能耗大。而且加碱转化时要先中和溶液中的酸,要耗费大量的碱,再次酸浸时耗费大量的酸,整个过程比较复杂,试剂消耗量大。下图为硫酸复盐法工艺示意图
硫酸复盐法工艺示意 
Schematic diagram of the process of double salt of sulfuric acid

渣金熔分法回收钕铁硼废料


采用火法从钕铁硼废料中回收稀土,其中渣金熔分技术在钕铁硼废料回收上取得了一定的效果。 采用直接还原-渣金熔分法回收稀土钕铁硼废料中铁合金和稀土氧化物渣。在反应罐中用还原剂半焦直接还原得到海绵铁,然后经渣金熔分得金属铁合金和稀土氧化物熔渣。 其中铁、钴以单质合金形式存在,稀土氧化物与铁精矿中的脉石成分形 REO-SiO2-Al2O3 熔渣,渣中稀土含量达 48.42%,有很大的回收利用价值。采用渣金熔分法回收钕铁硼超细粉废料中的稀土和铁。并研究了坩埚材质、造渣剂配比、熔分温度和反应时间对渣金熔分效果的影响。发现在1550 ℃下反应 4 h,渣中稀土氧化物分数达到 82.72%使用石墨坩埚并加入 CaO SiO2 做造渣剂、 控制渣系碱度可以得到稀土氧化物富集的渣相和铁基金属相,渣金分离明显。渣金熔分法属于火法,能够有效将金属和稀土进行分离,但要得到单一金属或稀土氧化物还要进一步处理,并且需要造渣,实验的温度较高,对于实验设备有一定的要求。

短流程再制造法回收钕铁硼废料

以湿法或火法回收钕铁硼废料,都是要破坏钕铁硼废料的晶体结构,并将稀土等有价元素分离提纯,以达到资源的回收再利用。而短流程再制造法则是通过特殊处理,如加入合金 NdDyCoCuFe等再制造磁体,提高磁体的性能,以达到商业用品的要求。

将回收的磁体经过去除表面氧化、机械破碎、氢爆和气磨等处理制得平均粒度为3um的磁粉。将磁粉与镨钕粉混合再处理制得烧结钕铁硼磁体。加入 2%PrNd后的磁体矫顽力相比于一次成品恢复到102%,剩磁和磁能积分别为一次成品的95%和90%,方形度有所下降。

以废磁体再生磁体的方法回收钕铁硼废料,相比于通过化学提纯回收的方法工艺流程短、能耗低、环境 污染小。但再生磁体的性能难以达到直接生产的磁体。


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