钕铁硼废料资源化回收利用研究(三)

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选择性电化学浸出回收钕铁硼废料



选择性电化学浸出法在盐酸浸出的基础上采用电能与盐酸浸出结合的方式从钕铁硼废料中回收稀土。它关键在于膜的选择,以及控制两极电解液中氯化钠的浓度。采用双阳极系统,在电化学反应器中将钕铁硼磁体废料与惰性阳极一起作为阳极。 采用惰性阳极,确保磁铁废料中的铁转 化为铁(III)。 用盐酸浸出混合后的氢氧化物, 获得 97%以上的稀土和钴浸出液,而铁留在渣中。 然后,用草酸选择性地沉淀稀土草酸盐,草酸又重新生成盐酸, 形成一个循环过程。 稀土草酸盐煅烧后产生纯度为99.2%的稀土氧化物,可直接用于稀土金属的生产。


盐酸结合改性剂回收钕铁硼废料



盐酸酸溶过程中铁会大量溶解,在后续除杂提纯方面一直是一个影响稀土提取的问题。盐酸优溶法虽然可以选择性提取稀土,但这种方法使用酸的浓度较低、浸出时间长,而且要对钕铁硼废料进行氧化焙烧。


以碳(C)为提取剂回收钕铁硼废料



以碳(C)作为提取剂的研究取以生物炭、石墨碳等碳(C)源作为提取剂能够有效回收钕铁硼废料中的稀土,同样其他提取剂从钕铁硼废料中回收稀土的研究, FeO B2O3等。但这类方法实验条件严格,要在氩气保护或真空条件下进行,对钕铁硼废料的要求较高,要是未污染、未氧化或少量氧化的钕铁硼磁体。而且得到 的是稀土氧化物的混合物,难以得到单一高纯的稀土 产品。


氢氟酸电沉积法回收超细钕铁硼废料


氢氟酸电沉积法回收超细钕铁硼废料是 Yang YuSheng 提出的一种从超细钕铁硼废料中回收稀土的方法。超细钕铁硼废料(粒径小于 1 μm),在生产过程中他们的晶体结构被打破,不能用于生产磁 铁,稀土以氢氧化稀土形式存在。 采用氢氟酸将稀土 转变为稀土氟化物,利用稀土氟化物不溶于氢氟酸的特性直接从超细钕铁硼废料中回收稀土。而铁主要以配体的形式存在于氢氟酸中。回收的稀土氟化物用于电解生产稀土金属,溶解在氢氟酸中的铁采用电沉积法进行回收。
氢氟酸电沉积法回收超细钕铁硼废料不同于调节pH 沉铁回收稀土的工艺,采用选择性沉淀稀土的方法可以极大的减少稀土在回收中的损失,整个过程所产生的废弃物较少,是一种环境友好型的工艺。这种方法只适用于以氢氧化稀土形式存在的超细钕 铁硼废料,原料单一,相比于传统湿法回收钕铁硼废料有一定的局限性。


结论:


(1)采用湿法酸浸(盐酸、硫酸等)加草酸等沉淀剂回收钕铁硼废料中稀土的方法是回收含稀土废料常用的方法。

A.盐酸优溶法工艺简单、成本低廉,但需要对工艺条件严格控制,工业化难度较大;
B.盐酸全溶法虽然更容易实现工业化生产,但耗酸量很大,需要进行稀土与铁的分离;
C.硫酸复盐法工艺更为复杂,要用到大量的酸和碱,成本更高。
(2)高温冶金的方法相对来说比较环保,但对废料的要求较高,能够处理的废料比较单一,工业化生产效益低或暂不能工业化生产。电化学法在酸耗以及产生废液量上比湿法要少,对环境的污染更小,但生产的成本以及严格工艺条件上是限制其工业化的主要问题。

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