[发明专利]钕铁硼废料的分离利用方法有效
申请号: | 201410073670.6 | 申请日: | 2014-03-03 |
公开(公告)号: | CN103773966A | 公开(公告)日: | 2014-05-07 |
发明(设计)人: | 杨斌 | 申请(专利权)人: | 绵竹华垒化工有限责任公司 |
主分类号: | C22B7/00 | 分类号: | C22B7/00;C22B3/10;C22B3/44;C22B59/00;C01G49/00 |
代理公司: | 成都蓉信三星专利事务所(普通合伙) 51106 | 代理人: | 刘克勤;贺元 |
地址: | 618200 四川省德阳市*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钕铁硼 废料 分离 利用 方法 | ||
1. 一种钕铁硼废料的分离利用方法,包括下列顺序步骤:
A.盐酸溶解:在钕铁硼废料中加入浓度为15~25%的盐酸进行酸解,酸解终点的PH值为1.5~2.5,盐酸与钕铁硼废料的质量比为2:1,酸解温度≥90℃,酸解时间为2~3小时,使钕铁硼废料被盐酸充分溶解;
B.一次固液分离:将步骤A的溶液进行固液分离,得到一次滤渣,一次滤渣经400~600℃的高温煅烧后,重复步骤A、B,重复步骤A、B后得到二次滤渣,该二次滤渣为氧化铁红,直接外售;固液分离后得到的滤液进入草酸沉淀步骤;
C.草酸沉淀:将步骤B的滤液升温至60~90℃,在滤液中加入草酸,草酸与滤液中稀土总量的质量比为1.1~1.2:1,至少反应25分钟后,静置3~4小时;
D.二次固液分离:将步骤C的溶液进行固液分离,得到的固相物质经洗涤后进行烘干、焙烧,焙烧温度为850~1000℃,焙烧时间为2~4小时,得到纯度达98%以上的氧化鐠钕;固液分离后得到液相物质进入水解工序;
E.水解工序:在步骤D的液相物质中加入还原铁粉,还原铁粉与液相物质中氯化亚铁的质量比为0.01~0.02:1,使溶液的PH值为5~7,进行水解,水解温度为90~95℃,水解时间为4~6小时,使溶液中铁以外的金属杂质被充分水解;
F.三次固液分离:将步骤E的水解溶液进行固液分离,得到的滤渣经400~600℃的高温煅烧后重复步骤A、B,重复步骤A、B后得到二次滤渣为氧化铁红,直接外售;固液分离得到的滤液进入酸、氧化工序;
G.酸、氧化工序:在步骤F的滤液中加入浓度为85%的工业磷酸进行酸化,工业磷酸与滤液中氯化亚铁的质量比为1:3.5;在酸化溶液中加入双氧水进行氧化,双氧水与酸化溶液中氯化亚铁的质量比为0.66~0.68:1,氧化温度为40~60℃,氧化时间为40~60分钟;
H.磷酸铁沉淀:在步骤G的氧化溶液中加入磷酸二铵进行反应,磷酸二铵与氧化溶液中氯化亚铁的质量比为0.8~1.2:1,反应温度为40~60℃,反应时间为50~60分钟;待反应完成后,用氨水将反应溶液的PH值调至1.5~2.5,得到磷酸铁沉淀;
I.四次固液分离:将步骤H得到产物进行固液分离,得到的滤饼调成浓度为50%的浆,在搅拌状态下,在浆液中加入浓度为85%的工业磷酸,工业磷酸与浆液的质量比为0.04:1,使浆液中磷酸的浓度为0.5摩尔/升,升温至60~90℃,反应30~60分钟,待反应完成后,用氨水将反应溶液的PH值调至2.5~3.5,再将反应溶液过滤,形成的滤饼经洗涤后于60~90℃的条件下烘干,得到磷铁比为1:0.97~1.02的电池级磷酸铁;固液分离和洗涤、过滤得到的滤液分别进入蒸发浓缩工序;
J.蒸发浓缩:将步骤I的两次滤液混合后进行蒸发浓缩,使滤液蒸发至过饱和状态,蒸发汽体冷凝成水后,引至盐酸溶解和/或固液分离工序;过饱和溶液冷却至常温,得到氯化铵结晶;
K.五次固液分离:将步骤J得到的结晶液进行离心分离,得到氯化铵,直接外售;分离得到的母液返回至步骤J进行重复蒸发浓缩。
2.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:步骤A中的盐酸是由浓度32%的工业盐酸经去离子水或蒸馏水稀释而得。
3.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:步骤C中的草酸为含量99.6%的工业草酸。
4.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:步骤E中的还原铁粉铁含量≥98%。
5.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:步骤G 中的双氧水为质量分数>25%的工业双氧水。
6.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:步骤H中的磷酸二铵为含量>98%的工业磷酸二铵。
7.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:步骤H、I中的氨水为含量>25%的工业氨水。
8.根据权利要求1所述钕铁硼废料的分离利用方法,其特征在于:所述一次固液分离、二次固液分离、三次固液分离、四次固液分离采用的分离设备分别为板框压滤机。
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