[发明专利]一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备和方法

说明书

一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备和方法，涉及金属提取方法。其设备主要由清水槽（1）、溶解池（3）、臭氧氧化罐（4）、沉淀池（5）和臭氧发生装置（9）组成，除铁和有机物的方法包括酸溶、臭氧氧化、中和除杂及分离含有稀土元素料液与滤渣。本发明有利于提高所回收稀土元素的纯度，减少了有机废物的排放，具有较高的环境效益，能耗低。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种资源回收方法，进一步讲是一种金属提取方法。

背景技术

钕铁硼磁性材料因其优异的磁性能，被广泛应用于电子信息、家用电器、医疗设备、航空航天、新能源汽车和风力发电等众多领域。中国是钕铁硼材料生产大国，2013年钕铁硼产量达9.4万吨，占全球总产量的91％。而在钕铁硼生产全流程中会产生约占原料重量40％的废料，包括油泥和粉状废料两种。钕铁硼油泥是在磨削和线切割过程中产生的钕铁硼粉末和切割液(成分以有机物和水为主)混和在一起形成的废料。油泥废料中铁(Fe)的质量分数约占45％-55％，稀土元素的质量分数约占20％-30％，杂质以有机胺、有机酸、磷酸酯、聚醚等有机物为主。粉状废料包括：(1)制粉过程中进行颗粒分级，会产生一些碎屑；(2)烧结过程中产生的炉渣；(3)在一些工序中产生的残次品被严重氧化后形成的粉渣。粉状废料中Fe的质量分数约占35％-55％，稀土元素的质量分数约占15％-30％，杂质以硅(Si)等无机物为主。稀土是不可再生的资源，因此绿色、高效的回收利用钕铁硼废料中稀土元素，对资源利用、环境保护具有十分重要的意义。

近年来，采用焙烧+湿法冶金工艺回收钕铁硼废料已逐步产业化。采用焙烧(包括高温灼烧)的方法可以去除油泥中的有机成分，并将废料中的大部分单质Fe和稀土元素氧化为氧化铁(Fe2O3)和氧化稀土，然后采用酸溶沉淀法、硫酸复盐沉淀法、盐酸优溶-萃取法等湿法冶金工艺，将稀土元素分离出来。焙烧法最主要的优点是工艺简单、成本低。但该方法的缺点是焙烧过程中产生大量的废气，并且由于有机物氧化不完全，废气中含有大量有毒、有害成分，易对空气造成较为严重的二次污染。随着人们对空气质量关注度的日益提高，及新《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年8月第二次修订)的施行，废气治理的难度和成本都显著提高。并且，随着经济、社会的发展和国家对生态文明建设的高度重视，废气排放和治理要付出的环境成本将持续提高，这将使许多以油泥为原料的稀土回收生产企业陷入困境。酸溶解-加药氧化法可以有效控制废气的排放，但该方法酸、碱、氧化剂(包括过氧化氢、氯酸钠等)等化学药剂消耗量大，经济成本高，且易引入杂质。因此当前亟需开发出针对钕铁硼废料的清洁生产技术，在经济、高效的去除废料中铁和有机物等杂质的同时，避免对环境造成二次污染，以满足国家日益严格的环境标准的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备。

本发明还提供了通过这种设备处理钕铁硼油泥和粉状废料的方法。