[发明专利]一种稀土废料回收加工处理装置系统及处理方法

说明书

本发明公开了稀土废料回收加工处理方法，先将稀土废料置入焙烧炉中，将稀土加热升温至850‑1000℃下保温进行氧化焙烧，将稀土废料中的稀土物质全部转为稀土氧化物料，在反应器中加入适量的水并加热升温至200‑250℃按比例将计量好的物料和浓度为0.8‑1mol/L的盐酸分次加入反应器中进行酸化分解，将酸解的稀土溶液通入反应器中萃取，去除含铁杂质，再将去铁后的稀土溶液通入到萃取槽中萃取，将镨钕氧化物溶液萃取分离沉淀，将沉淀物进行灼烧，本发明所述的稀土废料回收加工处理装置系统经实际应用测定:其综合回收率在97%以上，得到的（Pr、Nd）₂0₃纯度≥98%，Dy₂0₃纯度≥99%，每吨稀土氧化物回收加工成本低于1.5万元。

技术领域

本发明涉及废回收加工技术领域，尤其是涉及用于稀土废料回收加工处理装置系统及方法。

背景技术

我国是世界稀土大国，已探明的稀土矿储量近2000万吨，占世界储量的三分之一以上。按目前我国年产稀土量4万吨计算，在利用稀土矿原料生产钕铁硼磁性材料过程中，会产生20-30%（约8000-10000吨）的钕铁硼稀土废料，这些废料包括油泥、磨削泥、炉渣、料边等，这些废料除含大量的铁和硼外，还含有较多的稀土元素钕（Nd）、镨（Pr）及少量的镝（Dy）和钆（Gd）等。这些废料中的稀土元素可以广泛用于电子、激光、核导等行业中钢化材料、合金材料、发光材料和磁性材料，用途非常广泛，是一种重要的工业材料。

在稀土矿开采生产中，对稀土废料的回收加工利用是一项重要的工作，它既可减少稀土矿资源开采量，缓解稀土资源危机，促进生态资源良性循环，又可降低稀土废料对环境的污染，既有重要的经济效益，又有重要的社会效益。

目前，稀土废料的回收加工方法主要有三种，一是盐酸优溶法、全熔法和硫酸复盐法。全溶法易于实现规模化生产，但草酸或碳铵沉淀洗涤废水污染较大，且采用氨水为皂化剂，使废水中氨氮浓度很高，造成水污染。硫酸复盐法，难以实现规模化生产，且溶解时Fe全部转化为硫酸亚铁，在回收稀土时造成铁元素的浪费，更造成水污染。从经济和环境保护的角度看，采用盐酸优溶法较其他工艺更好。因为该法能够减少酸的使用量，酸溶渣可以直接作为铁精矿出售给钢铁厂或者给水泥厂作为生产水泥的铁质校正元素；在萃取分离时使用烧碱或者石灰水替代氨水作为皂化剂，能有效减少废水中的氨氮。 盐酸优溶法由氧化焙烧、分解除杂、萃取分离、沉淀灼烧等4个部分组成。先通过氧化焙烧将稀土转化为氧化物，铁转化为Fe₂O₃， 再在反应器中加入少量水，分次加入盐酸和物料，控制稀土浓度和pH，让稀土优先溶解萃取分离：对除杂后的氯化稀土溶液采用P50分离稀土元素，得到单一的稀土元素氯化物，将萃取分离液打入沉淀槽，加入草酸沉淀剂，得到草酸稀土或者碳酸氢铵将稀土沉淀，将沉淀物灼烧得到稀土氧化物。

虽然稀土废料回收加工采用盐酸优溶法具有流程短，稀土回收率高，稀土氧化物纯度高，含杂量少，生产成本低，具有好的市场竞争能力，应用较多，但采用盐酸优溶法还存在以下问题：一是稀土废料在氧化培烧处理时，如果稀土不能全部转化成稀土氧化物，铁不能转化为三氧二铁氧化物，将会大大增加后续酸处理耗量，同时还会降低稀土回收率，增加回收加工成本；二是用酸进行溶解时，应严格控制工艺条件，要确保稀土优先溶解成稀土溶液，否则会影响稀土回收率会低于92%以下，同时还有可能会使制得的镨钕氧化物和氧化镝含量低于国家标准［（Pr、Nd）₂0₃≥98%，Dy₂0₃≥99%］。

发明内容

针对上述现有技术中采用盐酸优溶法回收加工处理稀土废料所存在的问题，本发明提供了一种用于稀土废料回收加工处理，不仅可确保稀土回收率在92%以上，而且回收加工成本低，稀土氧化物含量超过国家标准的回收加工处理装置系统及处理方法。

本发明所述稀土废料回收加工处理工艺方法分为以下步骤：废料氧化焙烧成物料 — 物料酸浸分解— 萃取分离—过滤沉淀 —灼烧。