[发明专利]一种钕铁硼废料酸浸渣闪速还原一步综合回收的方法

说明书

本发明公开了一种钕铁硼废料酸浸渣闪速还原一步综合回收的方法，是将钕铁硼废料酸浸渣与助熔剂混均后，与还原性气体一起由喷嘴喷入一个高温竖式反应塔空间，物料中铁氧化物大部分被还原成金属铁，少量未被还原的铁在经过设置在沉淀池上方的炽热焦炭层时，被还原成金属铁，物料中的稀土氧化物不被还原，与添加的助熔剂形成稀土渣相。经过静置分层后，铁水和稀土渣分别从出铁口和排渣口放出，烟气由烟道排出。本发明实现了钕铁硼废料酸浸渣中稀土和铁的高效富集和分离，克服了传统钕铁硼废料酸浸渣难于综合回收的缺陷，具有良好的经济和环保效益。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼废料酸浸渣闪速还原一步综合回收的方法，属于稀土冶金技术领域。

背景技术

钕铁硼是一种磁性材料，作为稀土永磁材料发展的最新成果，因其优异的磁性能而被称为“磁王”，广泛应用于各个领域。在钕铁硼磁性材料生产过程中，会产生大约20-25％的废料。这些废料含有大约60%的铁和30%左右的稀土元素。钕铁硼废料的回收利用，不仅合理利用了资源，而且减少了环境的污染。

当前，钕铁硼废料主要采用盐酸优溶法进行处理。先将钕铁硼进行回转窑氧化焙烧，将稀土和铁尽可能分别氧化成RE₂O₃和Fe₂O₃，再采用盐酸将RE₂O₃优先溶出，进入浸出液，而大部分铁以Fe₂O₃形式留着浸出渣中。这种酸浸渣除Fe₂O₃外，还包含少量的SiO2、CaO，并含有0.5-1.0%左右的稀土氧化物。

目前，钕铁硼废料酸浸渣还没有合适的综合利用方法，大多数企业将其堆存，造成环境污染，少数企业将其作为炼铁原料出售。专利（申请号为：201610246932 .3）公布了“一种钕铁硼废料酸浸渣的综合利用方法”，提出在强酸高温环境下，湿法回收废料中的铁和稀土，但流程冗长、对设备要求高。

发明内容

为了综合回收钕铁硼废料酸浸渣中的有价资源，消除该冶金固废对环境的污染，本发明提出一种钕铁硼废料酸浸渣闪速还原一步综合回收的方法，采取的技术方案包括以下步骤。

a. 将粉状酸浸渣与助熔剂混合均匀后，同还原性气体一起由喷嘴（1）喷入一个高度为2.0-25.0米、温度为1000-1600℃的反应塔（2），物料呈高度分散的漂浮状态从反应塔上端飘落到下端，在此过程中，控制反应气氛，使氧分压低于10^-15atm，物料中铁氧化物大部分被还原成金属铁，而稀土氧化物不被还原，与助熔剂形成稀土渣相。

b. 反应塔中还原得到的高温熔体飘落到反应塔下方的沉淀池（3）时，穿过设置在沉淀池上方的炽热焦炭层，焦炭层温度为1000-1600℃，未被还原的铁氧化物被进一步还原成金属铁。

c. 经静置分层后，稀土渣和铁水相分别从排渣口（5）和出铁口（6）连续或定期排出。

进一步地，还原烟气由烟道（4）排出，经二次燃烧、余热回收、收尘后排空。

进一步地，所述酸浸渣的粒度为50目以下。

进一步地，所述助熔剂为SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃、B₂O₃中的一种或多种，其粒度为50目以下。

进一步地，所述助熔剂的加入量为酸浸渣重量的1-30%。

进一步地，所述还原性气体为一氧化碳、氢气、天然气、页岩气中的一种或多种。