CN111439773A - 一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，通过氧化焙烧及粉碎研磨、浓硫酸溶解、草酸沉淀、沉淀焚烧以及溶液处理四个步骤完成回收稀土氧化物，焚烧炉焚烧和马弗炉灼烧的整个过程中产生废气、热气均经过旋风除尘器除尘，除尘后经过气体冷却器进一步回收余热后排出。本发明一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，回收处理方法简单，相较于传统的稀土氧化物回收方式，能够有效降低生产成本，提高生产效率；本发明通过浓硫酸溶解氧化物废渣，得到的反应物溶液进行稀释可以作为酸性土壤的肥料；本发明实现热循环的目的，能有效地节省能源，并且可以有效地保护了环境和利用余热。

Description

一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法
技术领域
本发明涉及稀土氧化物回收技术领域，特别涉及一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法。
背景技术
稀土氧化物在石油、陶瓷、化工、冶金、纺织、玻璃等领域都得到了广泛的应用，随着科技的发展，稀土氧化物的需求越来越大，稀土氧化物废渣中存在大量的稀土氧化物，如果不处理，会造成资源极度浪费，但是如果处理不恰当，会对环境造成较大污染，处理过程中必须通过一些方法减少污水和有害气体的排放。
但是现有的从稀土氧化物废渣回收稀土氧化物处理方法往往存在一定的局限性，现有方法通常使用电解法和盐酸全溶法，电解法所需设备多、能源损耗大、成本高，盐酸全溶法在燃烧时会产生大量的有害气体，污染环境，产生的余热无法回收再次利用，而且热气不经处理排到大气中会破环环境。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物，在于改善目前从稀土氧化物废渣回收稀土氧化物处理方法所需设备多、能源损耗大、成本高、在燃烧时会产生大量的有害气体、污染环境、产生的余热无法回收再次利用、热气不经处理排到大气中会破环环境等问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：氧化焙烧及粉碎研磨：去除氧化物废渣表面的水、油等杂质，将清洗过后的氧化物废渣放入焚烧炉内焚烧，将焙烧过后的废渣放入研磨机进行粉碎研磨至粉末状；
步骤二：浓硫酸分解：将粉碎研磨后的废渣放入反应釜，加入浓硫酸溶解，溶解后通过防腐筛网得到溶液与沉淀，沉淀保留，对溶液进行稀释作为制作酸性土壤肥料的原料；
步骤三：草酸沉淀以及沉淀焚烧：将步骤二所得的沉淀放入第二反应釜，加入草酸溶液，均匀搅拌，通过防腐筛网得到溶液与草酸沉淀，将草酸沉淀在烘干机内烘干后，放入马弗炉中进行灼烧，得到稀土氧化物；
步骤四：在步骤二中得到的溶液中放入第三反应釜，反应釜内加入碳酸盐，均匀搅拌，通过防腐筛网过滤得到稀土碳酸盐，将稀土碳酸盐放入烘干机内烘干后，放入马弗炉中焙烧。
进一步地，所述步骤一中去除氧化物废渣表面的水、油等杂质，先使用煤油涂擦，再涂上醋属酸，然后使用清水清洗2-3次，清水温度为45-50℃，将清洗后的废渣在烘干炉内烘干，烘干炉的温度为120-150℃，烘干时间为1h。
进一步地，所述步骤一中焚烧炉焚烧温度为900-1500℃、焚烧时间为3h，焚烧后的废渣通过圆盘式研磨机进行研磨，制得废渣粉末，废渣粉末颗粒尺寸为200目。
进一步地，所述步骤二中用浓度为70-80％的浓硫酸溶液对废渣进行分解，向反应釜内按照浓硫酸与废渣1.8：1的比例缓慢倒入浓硫酸，边倒边搅拌，完全倒入后静置30分钟后得到废渣-浓硫酸混合液，再将废渣-浓硫酸混合液放入箱式炉内加热，箱式炉的温度为1000-1300℃，加热时间为2h，得到溶解液，溶解时间为2h。
进一步地，所述步骤三中用浓度为8-12％的草酸溶液与沉淀反应，向第二反应釜按照草酸溶液与沉淀3：1的比例缓慢倒入草酸溶液，完全倒入后静置60分钟后得到沉淀-草酸混合液，再将沉淀-草酸混合液过滤后放入烘干机内烘干，烘干机的温度为120-150℃，烘干时间为1h，草酸沉淀干燥前含水量为15-20％，通过烘干炉烘干后含水量为5-7％。
进一步地，所述步骤三中将草酸沉淀放入马弗炉中灼烧，马弗炉温度为500-1000℃，灼烧时间为1h，烘干炉烘干时的热风通过马弗炉灼烧提供，烘干炉干燥后的热风又经过热交换器回收到马弗炉内。
进一步地，所述步骤四中向第三反应釜内按照溶液与碳酸盐1.5:1的比例缓慢倒入盐酸盐，边倒边搅拌，完全倒入后静置1-3小时后得到稀土碳酸盐浆液，过滤后，将稀土碳酸盐沉淀放入烘干机内烘干，烘干机温度为120-150℃，烘干时间为1h，烘干后放入马弗炉内灼烧，马弗炉温度为500-1000℃，灼烧时间为1h
进一步地，所述焚烧炉焚烧和马弗炉灼烧的整个过程中产生废气、热气均经过旋风除尘器除尘，除尘后经过气体冷却器进一步回收余热后排出。
本发明具有如下有益效果：
本发明稀土氧化物回收处理方法简单，相较于传统的稀土氧化物回收方式，能够有效降低生产成本，提高生产效率，具有很强的市场推广价值。
本发明通过浓硫酸溶解氧化物废渣，得到的反应物溶液进行处理也能回收稀土氧化物。
本发明通过干燥机的热风由焚烧炉焚烧和马弗炉灼烧提供，干燥机利用后的热风经过热交换器再次反馈到焚烧炉和马弗炉，达到了热循环的目的，能有效地节省能源，使用气体冷却器以及旋风除尘器，可以有效地保护了环境和利用余热。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将对本实用发明例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：氧化焙烧及粉碎研磨：去除氧化物废渣表面的水、油等杂质，将清洗过后的氧化物废渣放入焚烧炉内焚烧，将焙烧过后的废渣放入研磨机进行粉碎研磨至粉末状；
步骤二：浓硫酸分解：将粉碎研磨后的废渣放入反应釜，加入浓硫酸溶解，溶解后通过防腐筛网得到溶液与沉淀，沉淀保留，对溶液进行稀释作为制作酸性土壤肥料的原料；
步骤三：草酸沉淀以及沉淀焚烧：将步骤二所得的沉淀放入第二反应釜，加入草酸溶液，均匀搅拌，通过防腐筛网得到溶液与草酸沉淀，将草酸沉淀在烘干机内烘干后，放入马弗炉中进行灼烧，得到稀土氧化物；
步骤四：在步骤二中得到的溶液中放入第三反应釜，反应釜内加入碳酸盐，均匀搅拌，通过防腐筛网过滤得到稀土碳酸盐，将稀土碳酸盐放入烘干机内烘干后，放入马弗炉中焙烧。
优选地，步骤一中去除氧化物废渣表面的水、油等杂质，先使用煤油涂擦，再涂上醋属酸，然后使用清水清洗2-3次，清水温度为45-50℃，将清洗后的废渣在烘干炉内烘干，烘干炉的温度为120-150℃，烘干时间为1h。
优选地，步骤一中焚烧炉焚烧温度为900-1500℃、焚烧时间为3h，焚烧后的废渣通过圆盘式研磨机进行研磨，制得废渣粉末，废渣粉末颗粒尺寸为200目。
优选地，步骤二中用浓度为70-80％的浓硫酸溶液对废渣进行分解，向反应釜内按照浓硫酸与废渣1.8：1的比例缓慢倒入浓硫酸，边倒边搅拌，完全倒入后静置30分钟后得到废渣-浓硫酸混合液，再将废渣-浓硫酸混合液放入箱式炉内加热，箱式炉的温度为1000-1300℃，加热时间为2h，得到溶解液，溶解时间为2h。
优选地，步骤三中用浓度为8-12％的草酸溶液与沉淀反应，向第二反应釜按照草酸溶液与沉淀3：1的比例缓慢倒入草酸溶液，完全倒入后静置60分钟后得到沉淀-草酸混合液，再将沉淀-草酸混合液过滤后放入烘干机内烘干，烘干机的温度为120-150℃，烘干时间为1h，草酸沉淀干燥前含水量为15-20％，通过烘干炉烘干后含水量为5-7％。
优选地，步骤三中将草酸沉淀放入马弗炉中灼烧，马弗炉温度为500-1000℃，灼烧时间为1h，烘干炉烘干时的热风通过马弗炉灼烧提供，烘干炉干燥后的热风又经过热交换器回收到马弗炉内。
优选地，步骤四中向第三反应釜内按照溶液与碳酸盐1.5:1的比例缓慢倒入盐酸盐，边倒边搅拌，完全倒入后静置1-3小时后得到稀土碳酸盐浆液，过滤后，将稀土碳酸盐沉淀放入烘干机内烘干，烘干机温度为120-150℃，烘干时间为1h，烘干后放入马弗炉内灼烧，马弗炉温度为500-1000℃，灼烧时间为1h。
优选地，焚烧炉焚烧和马弗炉灼烧的整个过程中产生废气、热气均经过旋风除尘器除尘，除尘后经过气体冷却器进一步回收余热后排出。
实施例2
针对于本发明稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，通过与盐酸全溶法以及湿法电解法对比稀土氧化物回收率，盐酸全溶法是利用盐酸溶解稀土元素以及金属元素，形成稀土离子以及铁离子，再调PH值使铁离子以氢氧化铁的方式去除，再通过酸浸、处铁、萃取、沉淀以及灼烧得到稀土氧化物，湿法电解法原理就是结合湿法冶金和电解法冶金对稀土氧化物废渣进行处理，通过盐酸溶解、草酸沉淀、焙烧以及化学处理后得到金属氧化物，将金属氧化物电解得到稀土氧化物，在同一份稀土氧化物废渣中，取300g稀土氧化物废渣，均匀分成六组，记为A组、B组、C组、A1组、B1组、C1组，将A组通过本发明稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法处理，将B组通过盐酸全溶法进行处理，将C组通过湿法电解法进行处理，通过分析其在相同条件下稀土氧化物回收率、浸出率。
表1为废渣稀土氧化物回收量以及浸出率测试结果：
Figure BDA0002496216700000061
由表1可知，使用本发明稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法在氧化物稀土回收量以及浸出率对比中呈较高态势，成本较低，在不同温度下与其他方法对比中依然呈较高姿态。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：氧化焙烧及粉碎研磨：去除氧化物废渣表面的水、油等杂质，将清洗过后的氧化物废渣放入焚烧炉内焚烧，将焙烧过后的废渣放入研磨机进行粉碎研磨至粉末状；
步骤二：浓硫酸分解：将粉碎研磨后的废渣放入反应釜，加入浓硫酸溶解，溶解后通过防腐筛网得到溶液与沉淀，沉淀保留；
步骤三：草酸沉淀以及沉淀焚烧：将步骤二所得的沉淀放入第二反应釜，加入草酸溶液，均匀搅拌，通过防腐筛网得到溶液与草酸沉淀，将草酸沉淀在烘干机内烘干后，放入马弗炉中进行灼烧，得到稀土氧化物；
步骤四：在步骤二中得到的溶液中放入第三反应釜，反应釜内加入碳酸盐，均匀搅拌，通过防腐筛网过滤得到稀土碳酸盐，将稀土碳酸盐放入烘干机内烘干后，放入马弗炉中焙烧。
2.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述步骤一中去除氧化物废渣表面的水、油等杂质，先使用煤油涂擦，再涂上醋属酸，然后使用清水清洗2-3次，清水温度为45-50℃，将清洗后的废渣在烘干炉内烘干，烘干炉的温度为120-150℃，烘干时间为1h。
3.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述步骤一中焚烧炉焚烧温度为900-1500℃、焚烧时间为3h，焚烧后的废渣通过圆盘式研磨机进行研磨，制得废渣粉末，废渣粉末颗粒尺寸为200目。
4.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述步骤二中用浓度为70-80％的浓硫酸溶液对废渣进行分解，向反应釜内按照浓硫酸与废渣1.8：1的比例缓慢倒入浓硫酸，边倒边搅拌，完全倒入后静置30分钟后得到废渣-浓硫酸混合液，再将废渣-浓硫酸混合液放入箱式炉内加热，箱式炉的温度为1000-1300℃，加热时间为2h，得到溶解液，溶解时间为2h。
5.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述步骤三中用浓度为8-12％的草酸溶液与沉淀反应，向第二反应釜按照草酸溶液与沉淀3：1的比例缓慢倒入草酸溶液，完全倒入后静置60分钟后得到沉淀-草酸混合液，再将沉淀-草酸混合液过滤后放入烘干机内烘干，烘干机的温度为120-150℃，烘干时间为1h，草酸沉淀干燥前含水量为15-20％，通过烘干炉烘干后含水量为5-7％。
6.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述步骤三中将草酸沉淀放入马弗炉中灼烧，马弗炉温度为500-1000℃，灼烧时间为1h，烘干炉烘干时的热风通过马弗炉灼烧提供，烘干炉干燥后的热风又经过热交换器回收到马弗炉内。
7.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述步骤四中向第三反应釜内按照溶液与碳酸盐1.5:1的比例缓慢倒入盐酸盐，边倒边搅拌，完全倒入后静置1-3小时后得到稀土碳酸盐浆液，过滤后，将稀土碳酸盐沉淀放入烘干机内烘干，烘干机温度为120-150℃，烘干时间为1h，烘干后放入马弗炉内灼烧，马弗炉温度为500-1000℃，灼烧时间为1h。
8.根据权利要求3或6或7任意一所述的一种稀土氧化物废渣回收稀土氧化物的方法，其特征在于：所述焚烧炉焚烧和马弗炉灼烧的整个过程中产生废气、热气均经过旋风除尘器除尘，除尘后经过气体冷却器进一步回收余热后排出。
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