[发明专利]一种制备稀土氟氧化物的方法

说明书

本发明公开了一种制备稀土氟氧化物的方法，在常温常压下将至少含有稀土氢氧化物的处理对象与含有氟离子的溶液混合，分离反应生成的沉淀并干燥所述沉淀，即得稀土氟氧化物。本发明利用稀土氢氧化物与氟离子反应的原理，将稀土的主要存在形式为Nd(OH)₃的钕铁硼超细粉废料与含氟废液反应，在回收钕铁硼超细粉废料中稀土的同时，降低了含氟酸液中的氟含量，实现了含氟酸液中的氟的再次利用；采用本发明的方法回收稀土时，工艺流程简单，仅需一步沉淀就将钕铁硼超细粉废料中的稀土元素提取出来，经济效益大，且稀土的回收率高，可高于99％。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种利用钕铁硼超细粉废料制备稀土氟氧化物的方法。

背景技术

钕铁硼具有优异的磁性能，被广泛应用于电子产品、风力发电、新能源汽车等领域中。目前，全球每年会生产超过15万吨的钕铁硼，钕铁硼在加工过程中会产生约30％的废料，其中，每生产1吨钕铁硼会产生约1.5公斤的钕铁硼超细粉废料。这些超细粉废料中含有30％～50％以稀土氢氧化物的形式存在的稀土元素，如何回收这些超细粉料中的稀土元素是一个重要的研究方向。专利申请201910362707.X公开了采用氢氟酸为溶剂将超细粉废料中的稀土化合物转化为稀土氟化物沉淀的方法，从而实现了稀土的分离与回收。该方法实现了稀土的回收，但是由于氢氟酸为具有极强腐蚀性的化学试剂，应该尽量减少使用。

含氟溶液是工业上常见的含氟废液，以不锈钢酸洗废液为例，其主要由8％～20％的硝酸和1％～5％的氢氟酸组成，这样的混合酸能够很好的溶解铁铬氧化物，改善不锈钢的表面质量。但是这样的含氟废液酸度大、氟离子浓度高且难处理，需要经过中和酸、脱氟等工艺后才能排放。

如何针对钕铁硼超细粉废料和含氟酸液的特点，降低反应条件，提高反应效率，实现高效的废料和废液的处理方案，一直是行业内亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种制备稀土氟氧化物的方法，实现了常温常压下将稀土氢氧化物转化为稀土氟氧化物，进而实现了钕铁硼超细粉废料的高效稀土元素回收，并且在回收稀土元素的同时实现含氟酸液废液处理。

本发明所采用的技术方案为：

一种制备稀土氟氧化物的方法，在常温常压下将至少含有稀土氢氧化物的处理对象与含有氟离子的溶液混合，分离反应生成的沉淀并干燥所述沉淀，即得稀土氟氧化物。

进一步地，所述含有氟离子的溶液为氟的金属化合物的溶液。

进一步地，所述氟的金属化合物为氟化铁、氟化钾中的至少一种。

进一步地，所述含氟酸液中氟离子的浓度为0.1mol L^-1～15mol L^-1。

进一步地，分离所述沉淀的方式包括过滤、沉淀、离心分离中的至少一种。

进一步地，所述干燥包括脱水和分解两步，脱水时的温度为105℃～115℃，分解时的温度为600℃～1000℃，分解时间至少为2h。

进一步地，分解时的温度为600℃～800℃，分解时间至少为4h。

进一步地，所述处理对象是钕铁硼生产过程中产生的超细粉废料。

进一步地，所述钕铁硼超细粉废料包括以下质量分数的成分：氢氧化钕30％～50％和氧化铁50％～70％。

进一步地，所述含有氟离子的溶液中还含有硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种酸液；所述含有氟离子的溶液的pH值为-1～3。

本发明还提供了该方法在回收钕铁硼超细粉废料中稀土元素的应用，将钕铁硼超细粉废料转化为稀土氟氧化物，包括以下步骤：

(1)在常温常压下将钕铁硼超细粉废料与含氟酸液混合，搅拌直至钕铁硼超细粉废料中的氧化铁完全溶解；