CN108018428A - 一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备和方法 - Google Patents

一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备和方法 Download PDF

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边德军
李广柱
艾胜书
曲红
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Abstract

一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备和方法，涉及金属提取方法。其设备主要由清水槽（1）、溶解池（3）、臭氧氧化罐（4）、沉淀池（5）和臭氧发生装置（9）组成，除铁和有机物的方法包括酸溶、臭氧氧化、中和除杂及分离含有稀土元素料液与滤渣。本发明有利于提高所回收稀土元素的纯度，减少了有机废物的排放，具有较高的环境效益，能耗低。

Description

一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的 设备和方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及一种资源回收方法，进一步讲是一种金属提取方法。
背景技术
钕铁硼磁性材料因其优异的磁性能，被广泛应用于电子信息、家用电器、医疗设备、航空航天、新能源汽车和风力发电等众多领域。中国是钕铁硼材料生产大国，2013年钕铁硼产量达9.4万吨，占全球总产量的91％。而在钕铁硼生产全流程中会产生约占原料重量40％的废料，包括油泥和粉状废料两种。钕铁硼油泥是在磨削和线切割过程中产生的钕铁硼粉末和切割液(成分以有机物和水为主)混和在一起形成的废料。油泥废料中铁(Fe)的质量分数约占45％-55％，稀土元素的质量分数约占20％-30％，杂质以有机胺、有机酸、磷酸酯、聚醚等有机物为主。粉状废料包括：(1)制粉过程中进行颗粒分级，会产生一些碎屑；(2)烧结过程中产生的炉渣；(3)在一些工序中产生的残次品被严重氧化后形成的粉渣。粉状废料中Fe的质量分数约占35％-55％，稀土元素的质量分数约占15％-30％，杂质以硅(Si)等无机物为主。稀土是不可再生的资源，因此绿色、高效的回收利用钕铁硼废料中稀土元素，对资源利用、环境保护具有十分重要的意义。
近年来，采用焙烧+湿法冶金工艺回收钕铁硼废料已逐步产业化。采用焙烧(包括高温灼烧)的方法可以去除油泥中的有机成分，并将废料中的大部分单质Fe和稀土元素氧化为氧化铁(Fe2O3)和氧化稀土，然后采用酸溶沉淀法、硫酸复盐沉淀法、盐酸优溶-萃取法等湿法冶金工艺，将稀土元素分离出来。焙烧法最主要的优点是工艺简单、成本低。但该方法的缺点是焙烧过程中产生大量的废气，并且由于有机物氧化不完全，废气中含有大量有毒、有害成分，易对空气造成较为严重的二次污染。随着人们对空气质量关注度的日益提高，及新《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年8月第二次修订)的施行，废气治理的难度和成本都显著提高。并且，随着经济、社会的发展和国家对生态文明建设的高度重视，废气排放和治理要付出的环境成本将持续提高，这将使许多以油泥为原料的稀土回收生产企业陷入困境。酸溶解-加药氧化法可以有效控制废气的排放，但该方法酸、碱、氧化剂(包括过氧化氢、氯酸钠等)等化学药剂消耗量大，经济成本高，且易引入杂质。因此当前亟需开发出针对钕铁硼废料的清洁生产技术，在经济、高效的去除废料中铁和有机物等杂质的同时，避免对环境造成二次污染，以满足国家日益严格的环境标准的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备。
本发明还提供了通过这种设备处理钕铁硼油泥和粉状废料的方法。
本发明设备主要由清水槽(1)、溶解池(3)、臭氧氧化罐(4)、沉淀池(5)和臭氧发生装置(9)组成，清水槽(1)高于溶解池(3)，清水槽(1)下部通过水管连接溶解池(3)的上部，水管上装有进水阀(3-1)，溶解池(3)为加盖密封容器，顶端通过管道连接有加酸口(2)，其管道上安装有加酸阀(3-2)，溶解池(3)的前密封盖(10)上有前投料口(3-4)，前密封盖(10)上连接有废气管(8)，废气管(8)的另一端通入清水槽(1)底部，溶解池(3)还装有第一搅拌器(3-3)，溶解池(3)的底部安装有一级曝气器(3-5)，一级曝气器(3-5)通过气管道连接臭氧氧化罐(4)上部，其气管道上安装有通气阀(4-4)，溶解池(3)的底部与臭氧氧化罐(4)顶部还连接有进液管，其进液管上安装有进液阀(4-1)，臭氧氧化罐(4)的底部安装有二级曝气器(4-7)，二级曝气器(4-7)通过进气阀(4-2)连接臭氧发生装置(9)，臭氧氧化罐(4)为加盖密封容器，安装有第二搅拌器(4-6)和在线pH监控设备(7)，臭氧氧化罐(4)的后密封盖(11)安装有后投料口(4-8)，臭氧氧化罐(4)顶端通过管道连接有加碱口(6)其管道上安装有加碱阀(4-5)，臭氧氧化罐(4)底部通过排液管连接沉淀池(5)，其排液管上安装有排液阀(4-3)，沉淀池(5)下部安装有上清液排出阀(5-1)，底部安装有沉淀物排出阀(5-2)。
本发明方法由以下步骤实现：
1、打开前投料口(3-4)，将钕铁硼油泥加入到溶解池(3)中，关闭前投料口(3-4)开启加酸阀(3-2)向溶解池(3)中加入酸液溶解油泥，同时开启第一搅拌器(3-3)搅拌20-30min，使钕铁硼油泥全部溶解，将铁和稀土元素转化为稀土离子(RE3+)和亚铁离子(Fe2+)进入到溶液中，油泥溶解后，开启进水阀(3-1)向溶解池(3)中加入水，继续搅拌10-20min，控制加酸和加水量，使溶液pH为4.0-4.5，稀土元素浓度为15-20g/L。溶解过程中产生的含酸废气通过废气管(8)通入清水槽(1)底部用水吸收。所述酸液推荐使用浓盐酸。
2、打开进液阀(4-1)和后投料口(4-8)，溶解池(3)中料液通过进水阀(4-1)进入臭氧氧化罐(4)，将质量为钕铁硼油泥质量1.4-1.5倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到臭氧氧化罐(4)中，关闭进液阀(4-1)和后投料口(4-8)；
3、按步骤1将钕铁硼油泥再次溶解于溶解池(3)中，并打开前投料口(3-4)，再将质量为钕铁硼油泥质量1.4-1.5倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到酸溶解池(3)中，然后关闭前投料口(3-4)；
4、开启进气阀(4-2)和通气阀(4-4)、第二搅拌器(4-6)、在线pH监控设备(7)，开启臭氧发生器(9)，控制臭氧曝气量为10-15g/h·L(即每升料液每小时10-15克臭氧)，使气体通过进气阀(4-2)进入臭氧氧化罐(4)中进行曝气氧化。一方面将溶液中Fe2+氧化为三价铁，同时利用氧化过程中产生的酸溶解钕铁硼粉状废料，起到调节pH的作用；另一方面氧化去除料液中的有机物。曝气氧化30-60min后，氧化罐(4)中钕铁硼粉状废料完全溶解，通过在线pH监控设备(7)监控臭氧氧化罐(4)中溶液pH，控制加碱阀(4-5)向溶液中投加碱液，控制pH在3.5-4.0，继续曝气氧化20-40min，将溶液中剩余的Fe2+氧化为三价铁。臭氧氧化罐(4)中未反应的臭氧通过排气阀(4-4)进入溶解池(3)中，对溶解池(3)中料液进行预曝气氧化。氧化反应过程中产生的废气通过废气管(8)通入清水槽(1)底部用水吸收。所述臭氧发生器推荐使用空气源臭氧发生器，所述碱液推荐使用氨水。
5、关闭臭氧发生器、进气阀(4-2)、加碱阀(4-5)、第一搅拌器(3-3)、第二搅拌器(4-6)，开启排水阀(4-3)，氧化罐(4)出水进入沉淀池(5)。
6、处理后的料液在沉淀池(5)中沉淀60-90min后，开启上清液排出阀(5-1)，上清液通过排上清液排出阀(5-1)排出，开启沉淀物排出阀(5-2)，沉淀通过沉淀物排出阀(5-2)排出，然后压滤得滤液和滤渣，用适量纯水洗涤滤渣，洗涤液、滤液与上清液合并，可作为料液用于稀土元素的萃取分离。滤渣主要成分为氢氧化铁(Fe(OH)3)和羟基铁(FeO(OH))，可外销。
7、关闭排水阀(4-3)，开启进水阀(4-1)，溶解池(3)中经预氧化的料液通过进水阀(4-1)进入臭氧氧化罐(4)中。
8、重复步骤3-6。
本发明的有益效果在于：
1、采用臭氧代替化学药剂进行氧化，一方面臭氧氧化性强(氧化点位2.07V),对溶液中Fe2+和有机物氧化效果好；两一方面可减少杂质的引入，有利于提高所回收稀土元素的纯度。
2、在油泥废料酸溶解料液中加入钕铁硼粉状废料，进行综合氧化处理，可同时实现调节pH和利用氧化过程中产生的酸溶解钕铁硼粉状废料的目的，节约酸、碱等药剂的用量。
2、所述工艺和装置可以通过控制适当的pH，使臭氧在水溶液中分解出羟基自由基(·OH)、超氧化氢自由基(·OH2)等，和溶液中Fe2+一起形成芬顿(Fenton)氧化体系，可氧化油泥中难降解有机物，提高了有机物去除效率，有利于后续稀土元素的萃取分离，并减少了有机废物的排放。
3、所述工艺和装置提高了酸、臭氧等的利用效率，并控制了废气的排放，减少了对大气环境的二次污染。
附图说明
图1为本发明装置示意图；
图2为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明要处理的原料为烧结钕铁硼磁体在磨削和线切割过程中产生的油泥废料与烧结钕铁硼过程中生产的粉末废料，钕铁硼油泥组成成分见表1，钕铁硼粉末废料组成成分见表2，钕铁硼废料中稀土的元素组成见表3，切割液的主要有机成分包括：有机胺、有机酸、磷酸酯、聚醚、有机防锈剂、有机表面活性剂等。.
表1钕铁硼油泥废料的组成
表2钕铁硼粉状废料的组成部分
表3钕铁硼油泥及粉状废料中稀土组成部分
例1、
本发明设备主要由清水槽(1)、溶解池(3)、臭氧氧化罐(4)、沉淀池(5)和臭氧发生装置(9)组成，清水槽(1)高于溶解池(3)，清水槽(1)下部通过水管连接溶解池(3)的上部，水管上装有进水阀(3-1)，溶解池(3)为加盖密封容器，顶端通过管道连接有加酸口(2)，其管道上安装有加酸阀(3-2)，溶解池(3)的前密封盖(10)上有前投料口(3-4)，密封盖10上连接有废气管(8)，废气管(8)的另一端通入清水槽(1)底部，溶解池(3)还装有第一搅拌器(3-3)，溶解池(3)的底部安装有一级曝气器(3-5)，一级曝气器(3-5)通过气管道连接臭氧氧化罐(4)上部，其气管道上安装有通气阀(4-4)，溶解池(3)的底部与臭氧氧化罐(4)顶部还连接有进液管，其进液管上安装有进液阀(4-1)，臭氧氧化罐(4)的底部安装有二级曝气器(4-7)，二级曝气器(4-7)通过进气阀(4-2)连接臭氧发生装置(9)，臭氧氧化罐(4)为加盖密封容器，安装有第二搅拌器(4-6)和在线pH监控设备(7)，臭氧氧化罐(4)的后密封盖(11)安装有后投料口(4-8)，臭氧氧化罐(4)顶端通过管道连接有加碱口(6)其管道上安装有加碱阀(4-5)，臭氧氧化罐(4)底部通过排液管连接沉淀池(5)，其排液管上安装有排液阀(4-3)，沉淀池(5)下部安装有上清液排出阀(5-1)，底部安装有沉淀物排出阀(5-2)。
本发明方法由以下步骤实现：
1、打开前投料口(3-4)，将钕铁硼油泥加入到溶解池(3)中，关闭前投料口(3-4)开启加酸阀(3-2)向溶解池(3)中加入浓盐酸溶解油泥，同时开启第一搅拌器(3-3)搅拌30min，使钕铁硼油泥全部溶解，将铁和稀土元素转化为稀土离子(RE3+)和亚铁离子(Fe2+)进入到溶液中，油泥溶解后，开启进水阀(3-1)向溶解池(3)中加入水，继续搅拌20min，控制加酸和加水量，使溶液pH为4.0-4.5，稀土元素浓度为15-20g/L。溶解过程中产生的含酸废气通过废气管(8)通入清水槽(1)底部用水吸收。
2、打开进液阀(4-1)和后投料口(4-8)，溶解池(3)中料液通过进水阀(4-1)进入臭氧氧化罐(4)，将质量为钕铁硼油泥质量1.5倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到臭氧氧化罐(4)中，关闭进液阀(4-1)和后投料口(4-8)；
3、按步骤1将钕铁硼油泥再次溶解于溶解池(3)中，并打开前投料口(3-4)，再将质量为钕铁硼油泥质量1.5倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到酸溶解池(3)中，然后关闭前投料口(3-4)；
4、开启进气阀(4-2)和通气阀(4-4)、第二搅拌器(4-6)、在线pH监控设备(7)，开启臭氧发生器(9)，控制臭氧曝气量为15g/h·L(即每升料液每小时15克臭氧)，使气体通过进气阀(4-2)进入臭氧氧化罐(4)中进行曝气氧化。一方面将溶液中Fe2+氧化为三价铁，同时利用氧化过程中产生的酸溶解钕铁硼粉状废料，起到调节pH的作用；另一方面氧化去除料液中的有机物。曝气氧化60min后，氧化罐(4)中钕铁硼粉状废料完全溶解，通过在线pH监控设备(7)监控臭氧氧化罐(4)中溶液pH，控制加碱阀(4-5)向溶液中投加氨水，控制pH在3.5-4.0，继续曝气氧化40min，将溶液中剩余的Fe2+氧化为三价铁。臭氧氧化罐(4)中未反应的臭氧通过排气阀(4-4)进入溶解池(3)中，对溶解池(3)中料液进行预曝气氧化。氧化反应过程中产生的废气通过废气管(8)通入清水槽(1)底部用水吸收。所述臭氧发生器推荐使用空气源臭氧发生器。
5、关闭臭氧发生器、进气阀(4-2)、加碱阀(4-5)、第一搅拌器(3-3)、第二搅拌器(4-6)，开启排水阀(4-3)，氧化罐(4)出水进入沉淀池(5)。
6、处理后的料液在沉淀池(5)中沉淀90min后，开启上清液排出阀(5-1)，上清液通过排上清液排出阀(5-1)排出，开启沉淀物排出阀(5-2)，沉淀通过沉淀物排出阀(5-2)排出，然后压滤得滤液和滤渣，用适量纯水洗涤滤渣，洗涤液、滤液与上清液合并，可作为料液用于稀土元素的萃取分离。滤渣主要成分为氢氧化铁(Fe(OH)3)和羟基铁(FeO(OH))，可外销。
7、关闭排水阀(4-3)，开启进水阀(4-1)，溶解池(3)中经预氧化的料液通过进水阀(4-1)进入臭氧氧化罐(4)中。
8、重复步骤3-6，当第2步骤完成后，进行第3步骤，然后溶解池(3)和臭氧氧化罐(4)同时工作，对钕铁硼油泥和粉状废料连续进行处理。
例2、设备同例1。
本发明方法由以下步骤实现：
2、打开前投料口(3-4)，将钕铁硼油泥加入到溶解池(3)中，关闭前投料口(3-4)开启加酸阀(3-2)向溶解池(3)中加入浓盐酸溶解油泥，同时开启第一搅拌器(3-3)搅拌20min，使钕铁硼油泥全部溶解，将铁和稀土元素转化为稀土离子(RE3+)和亚铁离子(Fe2+)进入到溶液中，油泥溶解后，开启进水阀(3-1)向溶解池(3)中加入水，继续搅拌20min，控制加酸和加水量，使溶液pH为4.0-4.5，稀土元素浓度为15-20g/L。溶解过程中产生的含酸废气通过废气管(8)通入清水槽(1)底部用水吸收。
2、打开进液阀(4-1)和后投料口(4-8)，溶解池(3)中料液通过进水阀(4-1)进入臭氧氧化罐(4)，将质量为钕铁硼油泥质量1.4倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到臭氧氧化罐(4)中，关闭进液阀(4-1)和后投料口(4-8)；
3、按步骤1将钕铁硼油泥再次溶解于溶解池(3)中，并打开前投料口(3-4)，再将质量为钕铁硼油泥质量1.4倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到酸溶解池(3)中，然后关闭前投料口(3-4)；
4、开启进气阀(4-2)和通气阀(4-4)、第二搅拌器(4-6)、在线pH监控设备(7)，开启臭氧发生器(9)，控制臭氧曝气量为10g/h·L(即每升料液每小时10克臭氧)，使气体通过进气阀(4-2)进入臭氧氧化罐(4)中进行曝气氧化。一方面将溶液中Fe2+氧化为三价铁，同时利用氧化过程中产生的酸溶解钕铁硼粉状废料，起到调节pH的作用；另一方面氧化去除料液中的有机物。曝气氧化30min后，氧化罐(4)中钕铁硼粉状废料完全溶解，通过在线pH监控设备(7)监控臭氧氧化罐(4)中溶液pH，控制加碱阀(4-5)向溶液中投加氨水，控制pH在3.5-4.0，继续曝气氧化20min，将溶液中剩余的Fe2+氧化为三价铁。臭氧氧化罐(4)中未反应的臭氧通过排气阀(4-4)进入溶解池(3)中，对溶解池(3)中料液进行预曝气氧化。氧化反应过程中产生的废气通过废气管(8)通入清水槽(1)底部用水吸收。所述臭氧发生器推荐使用空气源臭氧发生器。
5、关闭臭氧发生器、进气阀(4-2)、加碱阀(4-5)、第一搅拌器(3-3)、第二搅拌器(4-6)，开启排水阀(4-3)，氧化罐(4)出水进入沉淀池(5)。
6、处理后的料液在沉淀池(5)中沉淀60min后，开启上清液排出阀(5-1)，上清液通过排上清液排出阀(5-1)排出，开启沉淀物排出阀(5-2)，沉淀通过沉淀物排出阀(5-2)排出，然后压滤得滤液和滤渣，用适量纯水洗涤滤渣，洗涤液、滤液与上清液合并，可作为料液用于稀土元素的萃取分离。滤渣主要成分为氢氧化铁(Fe(OH)3)和羟基铁(FeO(OH))，可外销。
7、关闭排水阀(4-3)，开启进水阀(4-1)，溶解池(3)中经预氧化的料液通过进水阀(4-1)进入臭氧氧化罐(4)中。
8、重复步骤3-6，当第2步骤完成后，进行第3步骤，然后溶解池(3)和臭氧氧化罐(4)同时工作，对钕铁硼油泥和粉状废料连续进行处理。

Claims (2)

1.一种钕铁硼油泥和粉状废料综合处理除铁和有机物等杂质的设备，其特征在于：它主要由清水槽（1）、溶解池（3）、臭氧氧化罐（4）、沉淀池（5）和臭氧发生装置（9）组成，清水槽（1）高于溶解池（3），清水槽（1）下部通过水管连接溶解池（3）的上部，水管上装有进水阀（3-1），溶解池（3）为加盖密封容器，顶端通过管道连接有加酸口（2），其管道上安装有加酸阀（3-2），溶解池（3）的前密封盖（10）上有前投料口（3-4），前密封盖（10）上连接有废气管（8），废气管（8）的另一端通入清水槽（1）底部，溶解池（3）还装有第一搅拌器（3-3），溶解池（3）的底部安装有一级曝气器（3-5），一级曝气器（3-5）通过气管道连接臭氧氧化罐（4）上部，其气管道上安装有通气阀（4-4），溶解池（3）的底部与臭氧氧化罐（4）顶部还连接有进液管，其进液管上安装有进液阀（4-1），臭氧氧化罐（4）的底部安装有二级曝气器（4-7），二级曝气器（4-7）通过进气阀（4-2）连接臭氧发生装置（9），臭氧氧化罐（4）为加盖密封容器，安装有第二搅拌器（4-6）和在线pH监控设备（7），臭氧氧化罐（4）的后密封盖（11）安装有后投料口（4-8），臭氧氧化罐（4）顶端通过管道连接有加碱口（6）其管道上安装有加碱阀（4-5），臭氧氧化罐（4）底部通过排液管连接沉淀池（5），其排液管上安装有排液阀（4-3），沉淀池（5）下部安装有上清液排出阀（5-1），底部安装有沉淀物排出阀（5-2）。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于工艺方法包括以下步骤：
1）、打开前投料口（3-4），将钕铁硼油泥加入到溶解池（3）中，关闭前投料口（3-4）开启加酸阀（3-2）向溶解池（3）中加入酸液溶解油泥，同时开启第一搅拌器（3-3）搅拌20-30min，油泥溶解后，开启进水阀（3-1）向溶解池（3）中加入水，继续搅拌10-20 min，控制加酸和加水量，使溶液pH为4.0-4.5，稀土元素浓度为15-20g/L，所述酸液推荐使用浓盐酸；
2）、打开进液阀（4-1）和后投料口（4-8），溶解池（3）中料液通过进水阀（4-1）进入臭氧氧化罐（4），将质量为钕铁硼油泥质量1.4-1.5倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到臭氧氧化罐（4）中，关闭进液阀（4-1）和后投料口（4-8）；
3）、按步骤1）将钕铁硼油泥再次溶解于溶解池（3）中，并打开前投料口（3-4），再将质量为钕铁硼油泥质量1.4-1.5倍的钕铁硼粉状废料研磨至粒度小于300目，投入到酸溶解池（3）中，然后关闭前投料口（3-4）；
4）、开启进气阀（4-2）和通气阀（4-4）、第二搅拌器（4-6）、在线pH监控设备（7），开启臭氧发生器（9），控制臭氧曝气量为10-15 g/h·L，使气体通过进气阀（4-2）进入臭氧氧化罐（4）中进行曝气氧化，曝气氧化30-60 min，通过在线pH监控设备（7）监控臭氧氧化罐（4）中溶液pH，控制加碱阀（4-5）向溶液中投加碱液，控制pH在3.5-4.0，继续曝气氧化20-40 min，臭氧氧化罐（4）中未反应的臭氧通过排气阀（4-4）进入溶解池（3）中，所述臭氧发生器推荐使用空气源臭氧发生器，所述碱液推荐使用氨水；
5）、关闭臭氧发生器、进气阀（4-2）、加碱阀（4-5）、第一搅拌器（3-3）、第二搅拌器（4-6），开启排水阀（4-3），氧化罐（4）出水进入沉淀池（5）；
6）、处理后的料液在沉淀池（5）中沉淀60-90min后，开启上清液排出阀（5-1），上清液通过排上清液排出阀（5-1）排出，开启沉淀物排出阀（5-2），沉淀通过沉淀物排出阀（5-2）排出，然后压滤得滤液和滤渣，用纯水洗涤滤渣，洗涤液、滤液与上清液合并；
7）、关闭排水阀（4-3），开启进水阀（4-1），溶解池（3）中经预氧化的料液通过进水阀（4-1）进入臭氧氧化罐（4）中；
8）、重复步骤3-6。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114892003A (zh) * 2022-05-19 2022-08-12 中南大学 一种同步脱除溶液中氟、氯、铁的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103343235A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 北京工业大学 一种钕铁硼油泥两步共沉淀回收钕铁的方法
CN103343233A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 北京工业大学 一种钕铁硼油泥回收钕铁的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103343235A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 北京工业大学 一种钕铁硼油泥两步共沉淀回收钕铁的方法
CN103343233A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 北京工业大学 一种钕铁硼油泥回收钕铁的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
许涛等: "钕铁硼废料中钕、镝及钴的回收", 《稀土》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114892003A (zh) * 2022-05-19 2022-08-12 中南大学 一种同步脱除溶液中氟、氯、铁的方法

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