[发明专利]一种处理废旧钕铁硼料溶出稀土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从回收资源中分离和提取有价物质的方法，属资源循环利用领域。具体涉及一种处理废旧钕铁硼料溶出稀土的方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料，被称为“磁王”，具有优异的磁性能，广泛应用于众多领域。钕铁硼材料含有金属钕或镨钕合金、金属镝等稀土金属，是稀土在现代材料应用的最大市场领域；我国目前钕铁硼永磁材料的年产量已超过10万吨，使用稀土金属超过3万吨。在钕铁硼磁体生产过程中，产生约为原料重量20％的钕铁硼废料（包括车削块和油浸废料等）。目前每年产生钕铁硼废料超过2万吨，含有超过6000吨稀土金属，是稀土的重要二次资源。为了节约资源，同时减少工业垃圾，保护环境，对钕铁硼废料资源化综合利用十分必要；开发利用钕铁硼废料，将产生显著的社会效益和可观的经济效益。

目前，对钕铁硼废料的处理，一般先将钕铁硼分解，使有价稀土进入溶液，再进行湿法净化、分离，生产稀土钕（或镨钕）、镝（或镝铽）。溶液除铁净化和稀土分离方法众多，并且工艺成熟，可根据溶液中成分的具体情况，合理选用。钕铁硼废料的处理的关键是废料的高效、经济分解（或溶解）。

钕铁硼废料的溶解方法常用酸全溶法、氧化-酸优溶法[1]。酸全溶法是用酸（盐酸或硫酸）溶解废料；盐酸全溶法采用萃取法除铁、稀土分离，硫酸全溶法采用硫酸复盐法除铁、稀土萃取分离。氧化-酸优溶法通过将废料氧化成氧化物，再控制酸度对氧化物中稀土进行浸出、限制铁溶解；氧化有高温氧化焙烧法[1]和常温（酸性）空气氧化法[2]，氧化焙烧速度快、效率高，而空气氧化速度慢、占用场地大。

很明显，盐酸酸全溶法耗酸量大、硫酸溶解-复盐法消耗化工材料多，氧化-酸优溶法工序长、耗能高，针对上述问题，本发明提出了一种化工材料消耗少、能耗低的高效、经济、短流程处理钕铁硼废料的方法。[1]苏劲松，齐美富.钕铁硼废料资源化利用工艺综述[J].中国资源综合利用，2008，26(11)：

4～5

[2]林剑.P201110058039.5(CN102206755)

发明内容

本发明的目的在于：针对钕铁硼磁性材料废料的处理，提供一种采用湿法锈蚀的冶金方法、具有普适性的大规模处理含铁有价金属合金类复杂物料，尤其是废旧钕铁硼料的技术方案，本发明方法能从各种含铁复杂合金物料中经济、高效地提取有价成分，并实现：

（1）技术方案能处理各种含铁的有色金属合金物料，尤其是废旧钕铁硼料；

（2）短流程高效提取高铁合金物料中的有价金属；

（3）降低处理钕铁硼磁性材料废料的成本、减少工厂设备设施的建设费用；

（4）提高设备产能，节约能耗；

（5）采用酸、碱和盐等化学材料少；无排放，易于环境治理。

钕铁硼永磁材料是以金属间化合物RE₂Fe₁₄B为基础的永磁材料。它的主要成分为：稀土金属钕（或镨钕）29～32.5%；金属元素铁63.95～68.65%；非金属元素硼1.1～1.2%；及少量添加镝0.6～1.2%、铌0.3～0.5%、铝0.3～0.5%和铜0.05～0.15%等。

在钕铁硼磁性体加工过程中产生的废弃料，成分与废料磁材料的成分相当。将钕铁硼材料视作铁合金，可以通过在适当条件下锈蚀铁、分解磁性材料，选择性地溶解非铁成分。通过对铁合金的锈蚀研究表明，在pH＞1.0的弱酸性溶液中，用氧化剂（如氧气、氯气、氯酸盐、次氯酸盐等）处理可将合金中的铁转化为FeOOH，而其他活泼金属（如稀土等）可溶解进入溶液中：

4Fe+O₂+2H₂O==4FeOOH

4Nd+3O₂+12H⁺==4Nd³⁺+6H₂O

2Co+O₂+4H⁺==2Co²⁺+2H₂O

明显地，通过简单地处理，即可实现钕铁硼的分解、选择性地分离稀土和铁；在过程中稀土进入水溶液中，铁以不溶物留在渣中。因此，本发明设计了处理废弃钕铁硼料溶出有价成分工艺路线，包括如下步骤：