[发明专利]钕铁硼油泥废料原位碳热催化氯化回收稀土产品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼油泥废料的处理，具体为一种对钕铁硼永磁体切屑后产生的油泥废料的处理方法。

背景技术

钕铁硼磁性材料，由于其具有优异的磁性而被称为“磁王”，被广泛应用到多个领域。在钕铁硼磁体的生产过程中会产生约为30％原料重量的钕铁硼废料，其包括车削块和油浸废料等。钕铁硼废料中含有约30％的稀土元素(其中含钕约90％，其余为铽、镝等)。中国是钕铁硼材料生产大国，占全球总产量的80％。预计到2016年我国钕铁硼的产量将超过30万吨，并且将保持20%的增长速度，2016年将产生钕铁硼废料约9万吨。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显得十分必要，并会产生显著的社会效益和可观的经济效益。

目前，钕铁硼油泥废料回收利用方法主要有：硫酸-复盐沉淀法、氟化物沉淀法、采用盐酸为溶剂的全溶法、氧化焙烧-盐酸溶解法，生产工艺则大多采用如下生产工序：焚烧→研磨→氧化焙烧→酸溶→除杂→萃取分离→沉淀→灼烧，其中从焚烧到氧化焙烧为预处理工序，此技术虽然对钕铁硼废料处理比较彻底，但实际回收生产工艺的运行费用高和控制难度较大，而且这些回收利用方法在生产过程中，都存在着化工原料消耗大、成本高、固液废弃物多、对环境会造成二次污染的问题。

发明内容

本发明旨在针对已有技术的不足，提供了一种钕铁硼油泥废料原位碳热催化氯化回收稀土产品的方法，是先脱油后碳热氯化来实现钕铁硼油泥废料回用新技术，该方法不仅能使废料中的切屑油能够有效的脱除并全部回用，而且其中的切屑废料能转变成单纯的稀土产品，其稀土回收率和纯度高，并且在密闭处理过程中避免了对环境造成的污染，能够保证油泥无害化资源化回收，因此，该技术工艺具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

本发明提供了一种钕铁硼油泥废料原位碳热催化氯化回收稀土产品的方法，此工艺由以下步骤组成：先对钕铁硼油泥废料在无氧条件下、350—550℃温度下反应100min—180min，进行热解脱油处理，得到残存固体产物和气体产物，然后以残存固体产物为原料直接原位碳热催化-氯化，再萃取分离即可生产稀土产品。

所述的钕铁硼油泥废料优选为钕铁硼永磁体切屑后产生的油泥废料。对所述气体产物经冷凝后得到热解液和热解气。

对所述热解液进入油水分离装置进行油水分离，得到的回收油（资源化产物）可以作为高价值的油产品出售。

所述热解气为热值较高的可燃气，可用作热解过程中的供热燃料，即：通过燃烧释放热量为热解系统供热，实现系统能量的内部循环利用。

所述的残存固体产物为钕铁硼粉末和焦炭混合物，以残存固体产物为原料直接原位碳热催化-氯化、再萃取分离生产稀土产品，其至少包括以下步骤。

第一步，将热解所得的残存固体产物在惰性气氛中研磨成200-400目的粉末，优选为为200目。

第二步，将第一步研磨好的粉末置于反应器中，加入氯化剂，然后密闭容器，通入氩气后进行氯化，其氯化过程是在600-700℃温度中进行，优选反应温度为650℃，其氯化时间为2-4小时，优选反应时间为2.5小时，其氯化剂可以是氯气或氯化铵。

第三步，将第二步中挥发出来的氯化气体通过冷凝管进行冷凝收集，而残留在反应器中的氯化物固体用去离子水进行水溶，得到稀土氯化物溶液和不溶性的残渣。氯化气体主要为氯化铁的低沸点氯化气体被收集在收集液中，氯化固体主要为稀土氯化物的高沸点氯化物固体留在反应器中。

第四步，将第三步获得的稀土氯化物溶液在P507萃取体系下进行稀土的萃取分离，以获得单纯的稀土产品。

与现有技术相比，本发明处理钕铁硼永磁体切屑后产生油泥废料的方法具有如下的有益效果。

（1）本发明采用热解脱油技术，操作简单，生产流程短，采用全密闭生产工艺，节能环保，能够实现钕铁硼粉末与油的彻底完全分离回收，真正实现三废的零排放，彻底避免了传统焚烧法除油所产生的烟气污染问题，而且生成的焦炭产物可作为氯化过程的还原剂，不需额外添加碳粉，真正实现了无害化资源化高效回收利用油泥废料的目的。

（2）本发明操作简单，不引入新杂质，经除油处理后的洁净钕铁硼废料成分不发生任何的改变，不仅不会影响钕铁硼配分，而且除油工序稀土直收率≥99%。