[发明专利]一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钕铁硼废料中回收稀土元素的方法，更具体地说，尤其涉及一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法。

背景技术

稀土永磁材料是一种重要的功能材料，钕铁硼是当前性能最优秀的一种稀土永磁材料，由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。钕铁硼磁性材料加工过程序中切割后、磨削后的边角料、熔炼后的废炉渣、气流磨后的超细粉、成型时的氧化粉及掉边缺角的、烧结后氧化品、大缺角产品，都可以当做废料。在钕铁硼永磁材料废料中它的主要原料有钕（或镨钕）等稀土金属(REO)10%～35%，其稀土含量比原矿高出几倍甚至几十倍；金属元素铁 60～70%，非金属元素硼1～1.5%，以及少量添加镝、铽、钆、钬、钴、铌、铝、铜等元素。

中国已成为全球最大的钕铁硼永磁材料生产基地，处理钕铁硼废料回收稀土的工艺技术也在不断进步，已公开的报道的主要有硫酸复盐沉淀法、氟化物沉淀法、盐酸优溶—草酸沉淀法、盐酸优溶——萃取法。这类方法存在的主要问题是盐酸优溶过程中洗涤铁渣洗涤次数及用水量的把控。用水量少、洗涤次数少易出现铁渣中稀土残余偏高，影响稀土回收率；用水量大、洗涤次数多则产生萃取料浓度低处理量下降，或低浓度稀土料液需用沉淀剂沉淀产生废水，增大了复杂成份废水处理量及排放量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种可减少废水排放量、降低生产成本的采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法，包括下述步骤：

（1）废料粉碎：将钕铁硼废料粉碎成粉料；

（2）加水调浆：将粉碎所得粉料与水按重量比为钕铁硼废料：水=1:1～2混合调浆；

（3）盐酸优溶：按照重量比钕铁硼废料：浓盐酸=1:0.3～1.5在步骤（2）所得浆料中添加浓度为30%的浓盐酸，温度控制在80～100℃，保温反应30～90 min后，再加入氧化剂继续反应20～60 min，氧化剂用量按照重量比为钕铁硼废料:氧化剂=1:0.005～0.05添加；

（4）过滤分离：对步骤（3）所得料液进行过滤分离，分离出稀土料液和一次铁渣；

（5）铁渣洗涤：按照重量比为一次铁渣：水=1:1～3向步骤（4）所得一次铁渣中加入40～100℃热水，搅拌15～45 min，然后过滤分离；重复此步骤2～3次，收集分离形成的固体废弃物和低稀土浓度洗出液；

（6）离子交换处理：将步骤（5）得到的低稀土浓度洗出液依次通过阳离子树脂固定床、阴离子树脂固定床和混床处理；经过离子交换处理的水用于步骤（2）的调浆和步骤（5）的铁渣洗涤；

（7）离子树脂再生：对步骤（6）中阳离子树脂负载进行盐酸解吸，得到富集后的稀土料液；所用盐酸的浓度为3%～10%。

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（1）所述钕铁硼废料为钕铁硼产品加工和生产过程中产生的碎屑、边角料或不合格产品。

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（1）具体为：将钕铁硼废料粉碎成小于100目的粉料。 

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（3）所述氧化剂为过氧化钠或高铁酸钠或氯酸钠或双氧水。

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（5）所述的低稀土浓度洗出液可直接回用步骤（2）作为调浆水，也可进入后续低稀土浓度洗出液的富集环节进行浓缩处理。

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（6）中所述离子交换处理，具体工艺参数如下：阳离子树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，阴离子树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，树脂粒度为40～150目，阳离子树脂固定床和阴离子树脂固定床的径高比均为1：2～10，优选径高比均为1：2.5～7之间，经过阳离子树脂固定床的时间为5～20min。

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（6）所述混床中的阳离子树脂：阴离子树脂=1：1～3。

上述的一种采用离子交换法富集低稀土浓度洗出液的方法中，步骤（7）所得富集后的稀土料液，可与步骤（4）所得稀土滤液一同作为稀土回收液，进入后续回收和分离步骤。