[发明专利]一种钕铁硼油泥废料常温湿法空气、臭氧二级氧化除铁和有机物的设备和方法

说明书

一种钕铁硼油泥废料常温湿法空气、臭氧二级氧化除铁和有机物的设备和方法，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（5）、沉淀池（6）、空气泵（9）和臭氧发生装置（10）组成，除铁和有机物的方法包括酸溶、一级空气氧化、二级臭氧氧化、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，涉及一种资源回收设备和方法，进一步讲是一种金属提取设备和方法。

背景技术

钕铁硼(NdFeB)属第三代稀土永磁材料，含有约30％的稀土元素(钕是主要组成成分，镨、镝等次之)，具有质量轻、体积小和磁性强等特点，是迄今为止性价比最高的磁体，在磁学界被誉为磁王。现在，烧结钕铁硼永磁材料已成为十分重要的基础功能材料，正大力推动各行业技术的提高。

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。其中因切割、打磨而产生的油泥、磨屑、锯末、边角料等废料一般高达30％。而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。由于油泥中的钕铁硼粉末颗粒细小，且与切割液混合在一起，给回收其中稀土元素带来极大困难。

近年来，采用焙烧+湿法冶金工艺回收油泥废料已逐步产业化。采用焙烧(包括高温灼烧或150℃左右烘干)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。考虑到烧结钕铁硼油泥每年2-3万吨的巨大体量，当前亟需开发出针对钕铁硼油泥废料的清洁生产技术，在实现稀土资源回收利用的同时，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废料常温湿法空气、臭氧二级氧化除铁和有机物的设备。

本发明还提供了通过这种设备处理钕铁硼油泥废料的方法。