[发明专利]一种液态金属铋萃取回收钕铁硼废料中稀土元素的方法

权利要求书

1.一种液态金属铋萃取回收钕铁硼废料中稀土元素的方法，其特征在于，按以下步骤进行：

步骤1，将废旧钕铁硼表面的污垢清洗干净，并进行干燥处理；

步骤2，将废旧钕铁硼与富铋萃取剂构建Fe-Bi液-液相分离系统：液态富Fe+液态富Bi；

步骤3，将废旧钕铁硼与富铋萃取剂混合料置于氧化铝坩埚中加热熔化，搅拌坩埚中的熔体，使液态富铋萃取剂充分接触液态钕铁硼熔体，废旧钕铁硼中所有的稀土元素一步式全部萃取到富铋萃取剂熔体中；步骤3废旧钕铁硼与富铋萃取剂混合配料中，金属Bi的重量百分含量15%~60%；

步骤4，氧化铝坩埚中的熔体保温后，将上层的富Fe熔体与下层的富Bi熔体分离；

步骤1所回收处理的废旧钕铁硼的化学组成主要包含过渡金属元素，以及轻稀土元素和重稀土元素；

过渡金属元素为Fe、Co、Ni、Cu，轻稀土元素为Nd、Pr，重稀土元素为Dy或Tb；

步骤3加热熔化废旧钕铁硼与富铋萃取剂混合配料的温度在1200℃~1450℃；

步骤4氧化铝坩埚中熔体保温温度在1350℃~1450℃之间，保温时间在5~10分钟；

步骤4分离的上层富Fe熔体中，主要由重量百分含量98%以上的过渡金属Fe、Co、Ni、Cu，以及重量百分含量为1~2%的硼B元素组成的合金熔体；

步骤4分离的下层富Bi熔体中，主要由重量百分含量40~70%的金属Bi，以及重量百分含量25~50%的轻稀土元素Nd、Pr和重量百分含量5~10%的重稀土元素Dy或Tb组成的Bi-RE铋稀土合金熔体。

2.按照权利要求1所述的液态金属铋萃取回收钕铁硼废料中稀土元素的方法，其特征在于，步骤2所采用的富铋萃取剂为：纯度99wt%以上的金属Bi；或者，富Bi的Bi合金，其中Bi含量不低于50wt%。

3.按照权利要求1所述的液态金属铋萃取回收钕铁硼废料中稀土元素的方法，其特征在于，步骤3液态富铋萃取剂一步式萃取分离废旧钕铁硼中的稀土元素包括轻稀土元素Nd、Pr和重稀土元素Dy或Tb。

4.按照权利要求1所述的液态金属铋萃取回收钕铁硼废料中稀土元素的方法，其特征在于，步骤4分离的上层富Fe熔体，经精炼后以中间合金循环用于生产钕铁硼永磁材料。

5.按照权利要求1所述的液态金属铋萃取回收钕铁硼废料中稀土元素的方法，其特征在于，步骤4分离的下层富Bi熔体，通过真空蒸馏技术将Bi-RE合金中的金属Bi和各种稀土金属Dy或Tb、Nd、Pr逐次分离；或者基于相同温度下金属Bi蒸气压高于稀土金属Dy或Tb、Nd、Pr，采用真空蒸馏技术先将Bi-RE合金中的金属Bi提取分离，然后剩余的混合稀土含有Nd、Pr以及Dy或Tb以中间合金循环用于生产钕铁硼永磁材料。