CN103509952A - 一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子废弃物回收处理，具体涉及一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺。该工艺包括以下步骤：（1）将电子废弃物永磁废料高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细；（2）高温下，合金颗粒与氯化物与碳粉焙烧；（3）尾气吸收液经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐；（4）氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐；（5）将滤液在酸性条件下通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，再沉淀除掉铁离子；萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy，再用草酸沉淀焙烧得到稀土氧化物；（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，酸溶后，萃取分离钴镍并回收钴镍。本发明既可以解决电子废弃物污染问题，又提取了永磁材料中的稀土元素，节约了资源。

Description

一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺
技术领域
本发明涉及电子废弃物回收处理，具体涉及一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺。
背景技术
电子废弃物中含有大量含稀土元素的永磁材料，如音响扬声器、在空调和冰箱等家电上广泛使用的稀土永磁电机、电脑硬盘驱动器、电脑磁光盘等等，其主要成分为钕铁硼、钐钴等，其中主要含有钕、镝、钐等稀土元素，回收其中的稀土不仅能够促进资源的综合利用，还能够减少这些废料对环境的伤害。
在处理这些电子废弃物时，一般先采用人工或者机械拆解，将一些大的零件收集后，集中处理。但这种集中处理的方式往往不利于稀土材料的回收。稀土磁性材料一般比较集中存在于电子产品的某些部件上，比如电脑硬盘驱动器的电机，稀土永磁电机的磁性体等，因此先将这些磁性材料拆下后集中收集，然后再集中处理用以回收稀土和钴、镍等其他有价金属。
目前，没有发现关于对电子废弃物永磁废料中回收稀土技术的报道。
发明内容
本发明为解决电子废弃物的污染和永磁材料里稀土资源浪费问题，提供一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺。
本发明的电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，包括以下步骤：
（1）将电子废弃物永磁废料高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细，磨至颗粒能够全部过50～100目筛；
（2）在800～1200℃条件下，通入氯气并加入碳粉氯化焙烧；或通入氯化氢并加入碳粉氯化焙烧；或者加入氯化钠和碳粉氯化焙烧；或者加入氯化钙和碳粉氯化焙烧；当通入氯气时，合金颗粒与氯气与碳粉的质量比为1:0.2～0.6:2～4，当通入氯化氢或加入其它氯化物时，合金颗粒与氯化物与碳粉的质量比为1:0.2～0.6:2～4，焙烧时间2～5小时，产生的尾气采用碱溶液或水喷淋吸收；
（3）尾气吸收液经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐；
（4）步骤（2）的氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐，固液比1:4～8，过滤得到滤液与滤渣，滤渣返回焙烧；
（5）将步骤（4）所得的滤液，pH调节到1.5～2.5，同时通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，再将溶液pH调节到3.3～3.7，沉淀除掉铁离子；用P507或P204萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy，再用草酸沉淀，然后对沉淀焙烧得到稀土氧化物；
（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，酸溶后，用P507或P204或Cyanex272萃取分离钴镍并回收钴镍。
优选地，
所述步骤（1）将电子废弃物永磁废料在800～1500℃高温下氧化熔炼成合金颗粒并磨细，磨至颗粒能够全部过60～80目筛。
步骤（2）中合金颗粒与氯化物与碳粉的质量比为1:0.4:3，焙烧时间3～4小时，产生的尾气用2～10mol/l的碱溶液喷淋吸收。
所述步骤（4）中热稀盐酸是35～65℃浓度为0.1～0.3mol/l的盐酸。
所述步骤（4）中固液比为1:5～6。
步骤（5）沉淀除铁离子时，溶液pH调节到3.4～3.6。
本发明能对电子废弃物永磁材料中的稀土进行很好的回收，既可以解决电子废弃物污染问题，又提取了永磁材料中的稀土元素，实现了资源的综合利用，节约了资源。
具体实施方式
以下提供本发明的一些实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1  
（1）将电子废弃物永磁废料在1500℃高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细，颗粒能够全部过100目筛。
（2）在1200℃高温下通入氯气或者通入氯化氢或者加入氯化钠或者加入氯化钙，与碳粉氯化焙烧，当通入氯气时，合金颗粒与氯气与碳粉的质量比为1:0.3:3，当通入氯化氢或加入其它氯化物时，合金颗粒与氯化物与碳粉的质量比为1: 0.6: 4，焙烧时间2小时。稀土、钴、镍、硼等元素几乎完全被氯化，而铁、铝、硅等几乎不被氯化，产生的尾气用10mol/l的碱溶液喷淋吸收。
（3）步骤（2）中的氯化硼气体用碱溶液喷淋吸收后的溶液为硼酸盐与氯化盐的混合溶液，经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐，硼酸盐可直接出售，氯化盐返回氯化焙烧。
（4）步骤（2）的氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸（温度65℃,浓度0.1mol/l）二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐，固液比1: 8，过滤得到滤液与滤渣，滤渣返回焙烧。
（5）步骤（4）的滤液，其中含有稀土、钴、镍等的氯化物，还含有少量的铁等氯化物。将溶液的pH调节到2.5左右，同时通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，而稀土离子全部留在溶液中，再将溶液pH调节到3.7，沉淀除掉铁离子。用P507萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy等，得到纯度为99.9%的Pr、Nd、Sm、Dy稀土盐，再用草酸沉淀焙烧得到稀土氧化物出售。
（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，即在空气或者氧气氛条件下在600℃焙烧2小时，然后用0.5mol/l的硫酸溶解，固液比1:4，在80℃反应3小时，用P507经过12级萃取，10级洗涤，6级反萃，得到萃余液为纯净的镍溶液和反萃液为纯净的钴溶液，再回收钴镍。
实施例2
（1）将电子废弃物永磁废料1000℃高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细，颗粒能够全部过80目筛。
（2）在1000℃高温，通入氯气与碳粉氯化焙烧，合金颗粒与氯气与碳粉的质量比为1:0.4:3，焙烧时间4小时。稀土、钴、镍、硼等元素几乎完全被氯化，而铁、铝、硅等几乎不被氯化，产生的尾气用8mol/l的碱溶液喷淋吸收。
（3）步骤（2）中的氯化硼气体用碱溶液喷淋吸收后的溶液为硼酸盐与氯化盐的混合溶液，经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐，硼酸盐可直接出售，氯化盐返回氯化焙烧。
（4）步骤（2）的氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸（温度50℃,浓度0.2mol/l）二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐，固液比1:6，过滤得到滤液与滤渣，滤渣返回焙烧。
（5）步骤（4）的滤液，其中含有稀土、钴、镍等的氯化物，还含有少量的铁等氯化物。将溶液的pH调节到2.2左右，同时通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，而稀土离子全部留在溶液中，再将溶液pH调节到3.5左右，沉淀除掉铁离子。用P507萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy等，得到纯度为99.9%的Pr、Nd、Sm、Dy稀土盐，再用草酸沉淀焙烧得到稀土氧化物出售。
（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，即在空气或者氧气氛条件下在600℃焙烧2小时，然后用0.5mol/l的硫酸溶解，固液比1:4，在80℃反应3小时，用P507经过12级萃取，10级洗涤，6级反萃，得到萃余液为纯净的镍溶液和反萃液为纯净的钴溶液，再回收钴镍。
实施例3
（1）将电子废弃物永磁废料800℃高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细，颗粒能够全部过50目筛。
（2）在800℃之间高温，通入氯气与碳粉氯化焙烧，合金颗粒与氯气与碳粉的质量比为1:0.2:2，焙烧时间3小时。稀土、钴、镍、硼等元素几乎完全被氯化，而铁、铝、硅等几乎不被氯化，产生的尾气用2mol/l的碱溶液喷淋吸收。
（3）步骤（2）中的氯化硼气体用碱溶液喷淋吸收后的溶液为硼酸盐与氯化盐的混合溶液，经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐，硼酸盐可直接出售，氯化盐返回氯化焙烧。
（4）步骤（2）的氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸（温度35℃,浓度0.3mol/l）二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐，固液比1:4，过滤得到滤液与滤渣，滤渣返回焙烧。
（5）步骤（4）的滤液，其中含有稀土、钴、镍等的氯化物，还含有少量的铁等氯化物。将溶液的pH调节到1.5，同时通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，而稀土离子全部留在溶液中，再将溶液pH调节到3.3左右，沉淀除掉铁离子。用P204萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy等，得到纯度为99.9%的Pr、Nd、Sm、Dy稀土盐，再用草酸沉淀焙烧得到稀土氧化物出售。
（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，在600℃焙烧2小时，然后用0.5mol/l的硫酸溶解，固液比1:4，在80℃反应3小时，用P204经过12级萃取，10级洗涤，6级反萃，得到萃余液为纯净的镍溶液和反萃液为纯净的钴溶液，再回收钴镍。
实施例4
（1）将电子废弃物永磁废料1200℃高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细，颗粒能够全部过70目筛。
（2）在1100℃高温，通入氯气与碳粉氯化焙烧，合金颗粒与氯气与碳粉的质量比为1:0.5:2.8，焙烧时间5小时。稀土、钴、镍、硼等元素几乎完全被氯化，而铁、铝、硅等几乎不被氯化，产生的尾气用水喷淋吸收。
（3）步骤（2）中的氯化硼气体用水喷淋吸收后的溶液为硼酸盐与溶液，经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐，硼酸盐可直接出售，氯化盐返回氯化焙烧。
（4）步骤（2）的氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸（温度45℃,浓度0.2mol/l）二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐，固液比1:5，过滤得到滤液与滤渣，滤渣返回焙烧。
（5）步骤（4）的滤液，其中含有稀土、钴、镍等的氯化物，还含有少量的铁等氯化物。将溶液的pH调节到2.5，同时通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，而稀土离子全部留在溶液中，再将溶液pH调节到3.7，沉淀除掉铁离子。用P507萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy等，得到纯度为99.9%的Pr、Nd、Sm、Dy稀土盐，再用草酸沉淀焙烧得到稀土氧化物出售。
（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，即在空气或者氧气氛下在600℃焙烧2小时，然后用0.5mol/l的硫酸溶解，固液比1:4，在80℃反应3小时，用P507经过12级萃取，10级洗涤，6级反萃，得到萃余液为纯净的镍溶液和反萃液为纯净的钴溶液，再回收钴镍。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）将电子废弃物永磁废料高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细，磨至颗粒能够全部过50～100目筛；
（2）在800～1200℃条件下，通入氯气并加入碳粉氯化焙烧；或者通入氯化氢并加入碳粉氯化焙烧；或者加入氯化钠和碳粉氯化焙烧；或者加入氯化钙和碳粉氯化焙烧；当通入氯气时，合金颗粒与氯气与碳粉的质量比为1:0.2～0.6:2～4，当通入氯化氢或加入其它氯化物时，合金颗粒与氯化物与碳粉的质量比为1:0.2～0.6:2～4；焙烧时间2～5小时，产生的尾气采用碱溶液或水喷淋吸收；
（3）尾气吸收液经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐；
（4）步骤（2）的氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸二级逆流洗涤，溶解出可溶性的金属氯化盐，固液比1:4～8，过滤得到滤液与滤渣，滤渣返回焙烧；
（5）将步骤（4）所得的滤液，pH调节到1.5～2.5，同时通入硫化氢气体使得钴镍全部沉淀，再将溶液pH调节到3.3～3.7，沉淀除掉铁离子；用P507或P204萃取分离Pr、Nd、Sm、Dy，再用草酸沉淀焙烧得到稀土氧化物；
（6）硫化钴镍渣经过硫酸化焙烧，酸溶后，用P507或P204或 Cyanex272萃取分离钴镍并回收钴镍。
2.根据权利要求1所述的电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，其特征是，所述步骤（1）将电子废弃物永磁废料在800～1500℃高温下氧化熔炼成合金颗粒并磨细，磨至颗粒能够全部过60～80目筛。
3.根据权利要求1所述的电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，其特征是，步骤（2）中合金颗粒与氯化物与碳粉的质量比为1:0.4:3，焙烧时间3～4小时，产生的尾气用2～10mol/l的碱溶液喷淋吸收。
4.根据权利要求1所述的电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，其特征是，所述步骤（4）中热稀盐酸是35～65℃浓度为0.1～0.3mol/l的盐酸。
5.根据权利要求1所述的电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，其特征是，所述步骤（4）中固液比为1:5～6。
6.根据权利要求1所述的电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺，其特征是，步骤（5）沉淀除铁离子时，溶液pH调节到3.4～3.6。
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