CN102776375A - 一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法 - Google Patents

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董传博
索红莉
赖伟鸿
金琼花
岳明
刘卫强
张东涛
林红引
王雁
马麟
王毅
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Abstract

一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法，属于钕铁硼材料的回收技术领域。将钕铁硼废旧材料先进行细磨粉碎，再利用盐酸优溶的方法分离出未溶解的B元素；得到的液体用氨水调节pH值在2.0-3.0；在50—70℃水浴中加入硫化铵溶液，金属阳离子杂质在硫化铵作用下充分沉淀，反应2.0小时以上；进行离心过滤，滤液中主要含有稀土离子和氯离子；向滤液中滴加盐酸至无气泡产生，并加热10min以上。本发明省去了以往工艺中为了进行萃取提纯而采用中间灼烧和二次溶解的麻烦，可以直接用来萃取提纯，提高回收率，简化生产过程，降低生产成本。

Description

一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法
技术领域
本发明涉及一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法，属于钕铁硼材料的回收技术领域。 
技术背景
钕铁硼永磁材料是一种性能优越的永磁材料，由于其具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积而被公认为“磁王”。在钕铁硼永磁产品的加工和生产过程中会产生大量的碎屑、边角料或者不合格产品组成的废料；另一方面，钕铁硼产品在使用过程中因锈蚀或者其他原因也会产生一些废旧料。钕铁硼合金中的稀土元素含量一般在30%左右，比原矿中高出几倍甚至几十倍；铁含量60-65%。上述稀土元素中所含的主要稀土元素为Nd，也存在用Pr-Nd混合物代替纯Nd。 
目前，已经报道钕铁硼废旧材料中回收的方法有：氟化物沉淀、盐酸优容-草酸沉淀法、硫酸复盐沉淀法、萃取法等。这些方法基本上是采用从稀土原矿中提取稀土的路线，其共同特点是采用合适的沉淀剂将稀土离子形成沉淀与非稀土分离。这些方法普遍存在的问题是稀土沉淀不易完全，以及产生杂质离子共沉淀现象。同时，为了获得高纯稀土化合物，往往需将稀土沉淀再重新溶解，然后再进行萃取分离提纯，其过程见图2；该过程步骤多，操作繁琐，稀土回收率低，生产成本高。 
发明内容
本发明的目的是提供一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法，简化钕铁硼废旧材料中稀土回收的步骤，实现连续化操作，同时，提高回收率，降低生产成本。 
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的，具体包括以下步骤： 
（1）将钕铁硼废旧材料先进行细磨粉碎为100-400目的粉末，再利用4-6mol/L盐酸优溶的方法分离出未溶解的B元素； 
（2）将步骤（1）中分离得到的液体用氨水调节PH值在2.0-3.0； 
（3）上述溶液在50—70℃水浴中加入硫化铵溶液，使步骤（2）得到的溶液中的金属阳离子杂质在硫化铵作用下充分沉淀，硫化铵的用量优选为理论完全沉淀需求量的1.1-1.2倍，反应2.0小时以上；上述硫化铵溶液优选饱和的硫化铵溶液； 
（4）将步骤（3）得到的产物进行离心过滤，滤液中主要含有稀土离子和氯离子（由于硫化铵一般稍过量，所以此溶液还包括少量的硫离子）； 
（5）向步骤（4）得到的滤液中滴加盐酸至无气泡产生，并加热10min以上。 
欲进一步获得高纯稀土化合物，可直接将步骤（5）得到的溶液进行萃取分离提纯。 
上述步骤（3）进行时会产生少量有毒性气体H2S，将产生的气体通入NaOH溶液中；上述步骤（4）过滤所得滤渣主要成分为金属阳离子杂质的非稀土沉淀硫化物，如FeS等。 
本发明的优点及效果： 
本发明改变以往通过提取出混合液中稀土的回收方法，而将稀土离子留在母液中，除去杂质离子的途径。该方法可省去了以往工艺中为了进行萃取提纯而 采用中间灼烧和二次溶解的麻烦，可以直接用来萃取提纯，提高回收率，简化生产过程，降低生产成本，增加了与下一步萃取操作的连续性。 
附图说明
附图1为本发明的工艺流程图； 
图2现有技术从钕铁硼废旧材料中回收稀土方法。 
具体实施方式
下面结合实例对本发明进一步说明。 
本发明提供一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法，主要是通过将废料细末粉碎、盐酸优溶、硫化物除杂等进行，其工艺流程可参见图1。 
下面本发明将结合工艺流程图及其实施例作进一步描述，但不仅仅包含以下实例： 
【实例1】将10.0g钕铁硼废料（含稀土2.92g）经过破碎至100目以上，用120mL、4mol/L盐酸溶解后，再用浓氨水∶水的体积比为1∶2的氨水调节PH值至2.0，在60°C的水浴锅内加入理论需求量1.1倍的硫化铵饱和溶液，经过过滤，加盐酸酸化至无气泡产生，加热10min后，ICP方法检测到稀土元素含量占所有金属离子的94.563wt.%。 
【实例2】将10.0g钕铁硼废料（含稀土2.92g）经过破碎至100目以上，用80mL、6mol/L盐酸溶解后，再用浓氨水∶水的体积比为1∶2的氨水调节PH值至3.0，在60°C的水浴锅内加入理论需求量1.2倍的硫化铵饱和溶液，经过过滤，加盐酸酸化至无气泡产生，加热10min后，检测到稀土元素含量占所有金属离子比例的98.197wt.%。 
【实例3】将10.0g钕铁硼废料（含稀土2.92g）经过破碎至100目以上，用96mL、5mol/L盐酸溶解后，再用浓氨水∶水的体积比为1∶2的氨水调节PH值至2.5，在60°C的水浴锅内加入理论需求量1.15倍的硫化铵饱和溶液，经 过过滤，加盐酸酸化至无气泡产生，加热10min后，检测到稀土元素含量占所有金属离子比例的98.032wt.%。 
欲进一步获得高纯稀土化合物，可直接将上述实施例最终步骤得到的溶液进行萃取分离提纯。 

Claims (6)

1.一种从废旧钕铁硼材料中回收稀土的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将钕铁硼废旧材料先进行细磨粉碎为100-400目的粉末，再利用4-6mol/L盐酸优溶的方法分离出未溶解的B元素；
（2）将步骤（1）中分离得到的液体用氨水调节PH值在2.0-3.0；
（3）上述溶液在50—70℃水浴中加入硫化铵溶液，使步骤（2）得到的溶液中的金属阳离子杂质在硫化铵作用下充分沉淀，反应2.0小时以上；
（4）将步骤（3）得到的产物进行离心过滤，滤液中主要含有稀土离子和氯离子；
（5）向步骤（4）得到的滤液中滴加盐酸至无气泡产生，并加热10min以上。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（3）硫化铵的用量为理论上完全沉淀需求量的1.1-1.2倍。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（3）硫化铵溶液为饱和的硫化铵溶液。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（3）进行时会产生少量有毒性气体H2S，将产生的气体通入NaOH溶液中。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（4）过滤所得滤渣主要成分为金属阳离子杂质的非稀土沉淀硫化物。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，还包括以下步骤：直接将步骤（5）得到的溶液进行萃取分离提纯。
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