CN216274406U - 一种稀土永磁泥状废料的回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种稀土永磁泥状废料的回收装置，包括用于容纳电解液的电解池，所述电解液内设有阴极与阳极，所述阳极包括惰性阳极片，所述稀土永磁泥状废料浸没在电解液内，稀土永磁泥状废料与惰性阳极片紧密接触。本申请的装置工艺流程短、工艺条件简单、酸碱消耗量少、无废水和含铁废渣的排放，最大化的提高了稀土永磁废料的回收价值，具有可观的经济、社会、环境保护效益，满足大规模商业化应用需求。

Description

一种稀土永磁泥状废料的回收装置

技术领域

本实用新型于资源回收与环境保护技术领域，特别是涉及一种稀土永磁泥状废料的回收装置。

背景技术

稀土合金材料广泛应用于电子信息、汽车工业、医疗设备、能源交通等众多领域。其中，稀土与过渡金属制备的稀土永磁材料是国防工业领域不可替代和不可或缺的关键原材料，也是稀土消耗量最大的应用领域。稀土永磁材料主要包括钕铁硼磁材和钐钴磁材。稀土磁性材料硬而脆，在其成型加工过程中，30~40%的原材料由于切削，打磨等工序成为块状边角料和油泥等废料。钕铁硼废料中含有30％左右的稀土元素（其中含Nd约占90％，其余为Pr、Dy和Tb），这些稀土元素占据稀土行业市场总价值的80%以上。钐钴永磁材料（分为1:5型和2:17型，以2:17型Sm-Co为主）含有大量钴元素，而钴是重要的战略金属，其市场价值高。因此，稀土永磁废料是一种高价值潜力的稀土、钴等二次资源。高效、绿色地综合利用稀土永磁废料能够提高资源利用率，减少环境污染，具有重要的意义。

目前，回收利用钕铁硼和钐钴废料的方法有直接回用法、火法冶金和湿法冶金。而全球的稀土永磁废料处理主要集中在中国、越南等亚洲国家。在我国，湿法冶金是处理稀土永磁废料的主要方法，包括盐酸优溶法、盐酸全溶法和硫酸复盐法。其中，盐酸优溶法的应用最为广泛。以钕铁硼废料为例，浸溶温度一般为85 ℃左右，浸溶时间为2～3 h。在实际的浸溶过程中，工业浓盐酸消耗量为废料理论消耗量的2倍左右，即浓盐酸消耗量大，且浸溶时间长；此外，有废气和大量废水、含铁废渣的排放。一般地，为获得较高的浸出率，通常对原料进行细磨，使其粒度小于300目～500目，因此，原料的细磨进一步导致成本增加，且造成环境污染。近年来，电化学技术在稀土二次资源回收领域逐渐受到关注。例如，专利CN112522527A公开了一种利用电化学技术将钕铁硼块体废料直接作为阳极氧化溶解，同时在阴极电沉积金属Fe的方法。该法能够调控阴、阳两极Fe的沉淀和溶出平衡，从而能够维持电解液成分的相对稳定，实现电解液循环利用，避免废水排放，是一种绿色、高效的回收技术。然而，对于油泥和磨泥状的稀土合金废料，由于其颗粒表面高度氧化而导致较大的电阻，使得无法将其作为阳极进行氧化溶解。因此，研发高效溶解高电阻的稀土合金泥状废料的阳极形式将是实现电化学技术回收稀土合金废料的关键所在。

实用新型内容

本实用新型主要解决的是现有电化学技术难以回收高电阻的稀土合金废料技术问题；也解决了现有盐酸优溶法回收处理稀土永磁废料存在的酸碱消耗量大、环境污染严重等问题。本实用新型提供的稀土合金泥状废料电化学回收装置具有绿色、简便、成本低等特征，且电解液可以循环利用，可实现大规模产业化生产。

本申请提出了一种稀土永磁泥状废料的回收装置，包括用于容纳电解液的电解池，所述电解液内设有阴极与阳极，所述阳极包括惰性阳极片，所述稀土永磁泥状废料浸没在电解液内，稀土永磁泥状废料与惰性阳极片紧密接触。

优选地，所述惰性阳极片置于滤袋中，稀土永磁泥状废料废料填充于滤袋与阳极之间。

优选地，所述滤袋为耐酸碱的高分子聚合物，孔径为1~50 μm。

优选地，所述滤袋内阳惰性阳极片的厚度为1～50mm

优选地，所述惰性阳极片上设有磁体，稀土永磁泥状废料通过磁体的磁力吸附在惰性阳极片上。

优选地，所述磁体上包覆网状的惰性阳极片，稀土永磁泥状废料吸附在惰性阳极片上。

优选地，所述装置还包括用于将Fe²⁺氧化成Fe³⁺的氧化阳极。

优选地，所述装置还包括第二阴极，第二阴极上发生铜离子电沉积反应。

优选地，所述惰性阳极片采用铱钽或钌铱包覆的钛网/钛板材料，所述稀土永磁泥状废料的厚度为8～12 mm。

优选地，所述电解池内设有搅拌装置。

本申请中所说的稀土永磁泥状废料包括但不限于稀土永磁切割废料、烧结毛坯、不合格品及服役期满而报废的稀土永磁废料通过粉碎后形成的粉状废料。

本实用新型相比现有的技术有以下优点:

传统的湿法冶金工艺对稀土合金废料粒度要求高、酸碱消耗量大、有大量废水和含铁废渣排放等节能环保问题。本申请的装置工艺流程短、工艺条件简单、酸碱消耗量少、无废水和含铁废渣的排放，最大化的提高了稀土永磁废料的回收价值，具有可观的经济、社会、环境保护效益，满足大规模商业化应用需求。

附图说明

图1为实施例1的电解池示意图。

其中：1、稀土永磁泥状废料；1’、滤袋；2、惰性阳极；3、导电阴极；4、电解液；6、阴极沉积物；7、搅拌子。

图2为实施例2的电解池示意图。

其中：1、稀土永磁泥状废料；2、惰性阳极；3、阴极；4、电解液；5、磁体；6、阴极沉积物；7、搅拌子。

图3为实施例3的电解池示意图。

其中：1、稀土永磁泥状废料；2、惰性阳极（浸溶阳极）；2’、氧化阳极；3、阴极；4、电解液；5、磁体。

图4为实施例4的电解池示意图。

其中：1、稀土永磁泥状废料；2、惰性阳极（浸溶阳极）；2’、氧化阳极；3、阴极；3’、第二阴极；4、电解液；5、磁体。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行更详细的描述。

实施例1

如图1所示的电解池，其使用步骤如下：

（1）钕铁硼油泥/磨泥废料的预处理：将钕铁硼油泥/磨泥废料放入脱脂槽中，按体积比1:1加入石油醚去除废料中的油污和杂质，将清洗后的钕铁硼油泥/磨泥废料进行烘干，通过磁分离去除非磁性杂质，得到干燥干净的钕铁硼油泥/磨泥废料。

（2）钕铁硼油泥/磨泥废料的填充：本例选取不锈钢片作为阴极、商用的铱钽钛网材料作为阳极。按图1所示，将铱钽钛网阳极置于滤袋中心，实例步骤（1）中处理好的钕铁硼油泥/磨泥废料填充进滤袋中，废料距离阳极表面的厚度为1~50 mm。本实施例中废料厚度约25mm。

（3）电解液的配制：配制0.6 M硫酸亚铁铵(Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O) + 0.1 M柠檬酸(C₆H₈O₇) + 0.4 M硼酸(H₃BO₃)溶液作为电解液。

（4）钕铁硼油泥/磨泥废料的电化学浸溶：按照图1所示，将实例步骤（2）中填充好钕铁硼油泥/磨泥废料的滤袋和阴极置于实例步骤（3）的电解液中，进行电解。电解条件为：电解温度20 ℃、阴极电流密度25 mA·cm^-2、阳极电流密度40 mA·cm^-2、通过滴加浓硫酸维持电解液pH在3.7左右。该步骤所涉及的（电）化学（半）反应方程如下（RE：稀土元素）：

RE₂O₃ + 6H⁺ → 4RE³⁺ + 3H₂O （1）稀土氧化物浸溶反应

Fe₂O₃ + 6H⁺ → 4Fe³⁺ + 3H₂O （2）过渡金属氧化物浸溶反应

RE₂Fe₁₄B + 37e^- → 2RE³⁺ + 14Fe²⁺ + B³⁺ （3）阳极氧化反应

基于阳极氧化反应和废料浸溶反应，电解过程中，钕铁硼油泥/磨泥废料中的元素以离子形式进入电解液。同时，电解液中的铁离子（Fe²⁺和Fe³⁺）在阴极以金属铁的形式被沉积下来：

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe （4）阴极反应

Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe （5）阴极反应

由于阴极析氢副反应与Fe的电沉积反应同时发生，导致电解液pH上升，因此必须滴加浓H2SO4以维持电解液的pH在3.7左右。

2H⁺ + 2e⁻ → H₂ ↑ （6）阴极反应

当钕铁硼油泥/磨泥废料在阳极的氧化浸溶量与电解液的质量比达到1:10时，作为一个批次暂停电解。在上述电解条件下，阴极铁的电沉积效率在70%左右，钕铁硼油泥/磨泥废料在阳极的浸溶效率在接近90%。

（5）稀土元素的选择性沉淀：电解结束后，用磁体去除溶液（电解液）中可能残存的钕铁硼油泥/磨泥废料。然后以Na₂SO₄为稀土沉淀剂，按摩尔比Na₂SO₄：RE为1：1的比例加入到溶液中。将溶液加热至70 ℃并维持2 h。此时，溶液中的稀土元素以稀土硫酸钠复盐((RE, Na)(SO₄)₂)的形式沉淀下来：

RE₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ → 2(RE, Na)(SO₄)₂ ↓ （7）稀土选择性沉淀反应

（6）稀土硫酸钠复盐的分离与纯化：将实例步骤（5）中的溶液趁热过滤，分别获得稀土硫酸钠复盐沉淀和滤液。依次用pH2.0的溶液和去离子水冲洗沉淀物3次，并收集冲洗液。回收滤液和冲洗液，并将其回流至实例步骤（4）中作为电解液循环使用。

需要说明的是，由于电解液和冲洗液可以循环使用，因此，稀土元素的损失几乎为0。在本实例中，电解液和冲洗液循环8次之后，钕铁硼油泥/磨泥废料中稀土元素的回收率高达99.2%，稀土硫酸钠复盐的纯度高达99.8%；而每公斤钕铁硼油泥/磨泥废料的电化学处理能耗仅为3.25 kWh，酸耗仅为0.5公斤，且无须消耗碱。

本实用新型从钕铁硼油泥/磨泥废料中回收稀土元素和金属铁的方法具有以下的有利特征：实现了非常高的稀土回收效率和高纯度稀土硫酸钠复盐；同步回收金属铁，避免了含铁废渣的排放；实现滤液和冲洗液的循环利用，避免了废水排放。整个过程酸碱消耗少，能耗低，处理工艺简单，具有显著的产业化优势。

实施例2

如图2所示的电解池，其使用步骤如下：

（1）钕铁硼油泥/磨泥废料的预处理：将钕铁硼油泥/磨泥废料放入脱脂槽中，按体积比1:1加入石油醚去除废料中的油污和杂质，将清洗后的钕铁硼油泥/磨泥废料进行烘干，通过磁分离去除非磁性杂质，得到干燥干净的钕铁硼油泥/磨泥废料。

（2）钕铁硼油泥/磨泥废料的阳极涂制：本例选取不锈钢片作为阴极、商用的铱钽钛网材料作为阳极。按图1所示，将实例步骤（1）中处理好的钕铁硼油泥/磨泥废料均匀涂覆在阳极表面，其厚度约为10 mm。

（3）电解液的配制：配制0.4 M硫酸亚铁铵(Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O) + 0.1 M柠檬酸(C₆H₈O₇) + 0.4 M硼酸(H₃BO₃)溶液作为电解液。

（4）钕铁硼油泥/磨泥废料的电化学浸溶：按照图1所示，将实例步骤（2）中涂覆好钕铁硼油泥/磨泥废料的阳极和阴极置于实例步骤（3）的电解液中，进行电解。电解条件为：电解温度20 ℃、阴极电流密度20 mA·cm^-2、阳极电流密度40 mA·cm^-2、通过滴加浓硫酸维持电解液pH在3.7左右。该步骤所涉及的（电）化学（半）反应方程如下（RE：稀土元素）：

2H₂O − 4e⁻ → 4H⁺ + O₂ ↑ （1-1）阳极反应

2RE₂Fe₁₄B + 74H⁺ → 4RE³⁺ + 28Fe²⁺ + 2B³⁺ + 37H₂ ↑ （1-2）废料浸溶反应

RE₂O₃ + 6H⁺ → 4RE³⁺ + 3H₂O （1-3）废料浸溶反应

Fe₂O₃ + 6H⁺ → 4Fe³⁺ + 3H₂O （1-4）废料浸溶反应

基于阳极反应和废料浸溶反应，电解过程中，钕铁硼油泥/磨泥废料中的元素以离子形式进入电解液。同时，电解液中的铁离子（Fe²⁺和Fe³⁺）在阴极以金属铁的形式被沉积下来：

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe （1-5）阴极反应

Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe （1-6）阴极反应

由于阴极析氢副反应与Fe的电沉积反应同时发生，导致电解液pH上升，因此必须滴加浓H2SO4以维持电解液的pH在3.7左右。

2H⁺ + 2e⁻ → H₂ ↑ （1-7）阴极反应

当钕铁硼油泥/磨泥废料在阳极的浸溶量与电解液的质量比达到1:10时，作为一个批次暂停电解。在上述电解条件下，阴极铁的电沉积效率在70%左右，钕铁硼油泥/磨泥废料在阳极的浸溶效率在接近100%。钕铁硼油泥/磨泥废料在阳极的浸溶效率按照下式进行计算：

其中，

为电解前后钕铁硼油泥/磨泥废料的质量差；

为钕铁硼油泥/磨泥废料的平均摩尔电子数；

为法拉第常数；

为钕铁硼油泥/磨泥废料的平均摩尔质量；

为施加的电流；

为电解时间。

（5）稀土元素的选择性沉淀：电解结束后，用磁体去除溶液（电解液）中可能残存的钕铁硼油泥/磨泥废料。然后以Na₂SO₄为稀土沉淀剂，按摩尔比Na₂SO₄：RE为1：1的比例加入到溶液中。将溶液加热至70 ℃并维持2 h。此时，溶液中的稀土元素以稀土硫酸钠复盐((RE, Na)(SO₄)₂)的形式沉淀下来：

RE₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ → 2(RE, Na)(SO₄)₂ ↓ （1-8）稀土选择性沉淀反应

（6）稀土硫酸钠复盐的分离与纯化：将实例步骤（5）中的溶液趁热过滤，分别获得稀土硫酸钠复盐沉淀和滤液。依次用pH2.0的溶液和去离子水冲洗沉淀物3次，并收集冲洗液。回收滤液和冲洗液，并将其回流至实例步骤（4）中作为电解液循环使用。

需要说明的是，由于电解液和冲洗液可以循环使用，因此，稀土元素的损失几乎为0。在本实例中，电解液和冲洗液循环8次之后，钕铁硼油泥/磨泥废料中稀土元素的回收率高达99.2%，稀土硫酸钠复盐的纯度高达99.8%；而每公斤钕铁硼油泥/磨泥废料的电化学处理能耗仅为2.86 kWh，酸耗仅为0.4公斤，且无须消耗碱。

实施例3

如图3所示的电解池，其使用步骤如下：

（1）钕铁硼泥状废料的预处理：将钕铁硼泥状废料放入脱脂槽中，按体积比1:1加入石油醚去除废料中的油污和杂质，将清洗后的钕铁硼泥状废料进行烘干，通过磁分离去除非磁性杂质，得到干燥干净的钕铁硼泥状废料。

（2）钕铁硼泥状废料的阳极涂制：本例选取不锈钢片作为阴极、商用的钌铱钛网材料作为惰性阳极（浸溶阳极+氧化阳极）。按图1所示，将实例步骤（1）中处理好的钕铁硼泥状废料均匀涂覆在浸溶阳极表面，其厚度约为10 mm。

（3）电解液的配制：配制0.1 mol L⁻¹氯化钠(NaCl)溶液作为电解液。

（4）钕铁硼泥状废料的电化学浸溶：按照图1所示，将实例步骤（2）中涂覆好钕铁硼泥状废料的浸溶阳极、氧化阳极和阴极置于实例步骤（3）的电解液中，进行电解。电解条件为：温度20 ℃、浸溶阳极电流4.0 A、氧化阳极电流2.0 A、通过滴加浓盐酸维持电解液pH在4.0左右。该步骤所涉及的（电）化学（半）反应方程如下（RE：稀土元素）：

2H₂O − 4e⁻ → 4H⁺ + O₂ ↑ （1-1）阳极反应（浸溶阳极）

2RE₂Fe₁₄B + 74H⁺ → 4RE³⁺ + 28Fe²⁺ + 2B³⁺ + 37H₂ ↑ （1-2）废料浸溶反应

RE₂O₃ + 6H⁺ → 4RE³⁺ + 3H₂O （1-3）废料浸溶反应

Fe₂O₃ + 6H⁺ → 4Fe³⁺ + 3H₂O （1-4）废料浸溶反应

Fe²⁺ − e⁻ → Fe³⁺ （1-5）阳极反应（氧化阳极）

4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ → 4Fe³⁺ + 2H₂O（1-6）氧化反应

基于阳极反应和废料浸溶反应，电解过程中，钕铁硼泥状废料中的元素以离子形式进入电解液。同时，阴极以析氢反应为主，仅有少量铁离子（Fe²⁺和Fe³⁺）在阴极以金属铁的形式被沉积下来：

2H⁺ + 2e⁻ → H₂ ↑ （1-7）阴极反应

2H₂O + 2e⁻ → 2OH⁻ + H₂ ↑ （1-8）阴极反应

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe （1-9）阴极反应

Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe （1-10）阴极反应

阴极析氢反应产生OH⁻，导致电解液pH上升。为使Fe²⁺以可溶性离子形式被高效地氧化成Fe³⁺，向电解液滴加盐酸维持其pH在2.0~4.0左右。

（5）铁的去除：当钕铁硼泥状废料在阳极的浸溶量与电解液的质量比达到1:5时，作为一个批次暂停浸溶阳极的电解。氧化阳极继续运行1 h，将Fe²⁺完全氧化成Fe³⁺。然后调节电解液pH~4.0，使Fe³⁺以Fe(OH)₃的形式沉淀，通过固液分离去除铁，并获得含稀土和Co²⁺的滤液。

（6）稀土元素的选择性沉淀：利用稀土草酸盐（e.g., K_{sp(草酸钕)} = 1.3 × 10⁻³¹）与草酸钴（K_{sp(草酸钴)} = 6.0 × 10⁻⁸）溶解度的差异，向含稀土和Co²⁺的滤液加入草酸溶液，草酸与滤液中稀土元素的摩尔比例为1.5，将稀土元素选择性地以稀土草酸盐形式沉淀下来。通过固液分离获得稀土草酸盐沉淀和含Co²⁺的滤液。稀土草酸盐在900 ℃焙烧2 h后，获得高纯度稀土氧化物。

（7）钴的回收：将含Co²⁺的滤液采用皂化的Cyanex272萃取剂进行萃取分离钴，萃取相比O/A优选为2:1。得到萃余液和负载钴有机相；将所述负载钴有机相采用0.1 mol L⁻¹的硫酸反萃取，得到硫酸钴溶液，再经蒸发结晶，得到七水硫酸钴。回收萃余液，并将其回流至实例步骤（4）中作为电解液循环使用。

需要说明的是，由于电解液（萃余液）可以循环使用，因此，稀土元素和钴元素的损失几乎为0。在本实例中，钕铁硼泥状废料中稀土元素的回收率高达99.7%，稀土氧化物的纯度高达99.4%；钴元素的回收率高达99.9%，七水硫酸钴的纯度高达99.7%；而每公斤钕铁硼泥状废料的电化学处理能耗仅为4.25 kWh，酸耗仅为0.5公斤，碱耗仅为0.05公斤。

实施例4

如图4所示的电解池，其使用步骤如下：

（1）钐钴泥状废料的预处理：将钐钴泥状废料（以2:17型Sm-Co为例，Sm₂(Co_{1-x- y} Fe _x Cu _y )₁₇）放入脱脂槽中，按体积比1:1加入石油醚去除废料中的油污和杂质，将清洗后的钐钴泥状废料进行烘干，通过磁分离去除非磁性杂质，得到干燥干净的钐钴泥状废料。

（2）钐钴泥状废料的阳极涂制：本例选取不锈钢片作为阴极、商用的钌铱钛网材料作为惰性阳极（浸溶阳极+氧化阳极）。按图2所示，将实例步骤（1）中处理好的钐钴泥状废料均匀涂覆在阳极表面，其厚度约为10 mm。

（3）电解液的配制：配制0.2 mol L⁻¹氯化铵(NH₄Cl)溶液作为电解液。

（4）钐钴泥状废料的电化学浸溶：按照图2所示，将实例步骤（2）中涂覆好钐钴泥状废料的浸溶阳极、氧化阳极和阴极置于实例步骤（3）的电解液中，进行电解。电解条件为：温度20 ℃、浸溶阳极电流4.0 A、氧化阳极电流2.0 A、通过滴加浓盐酸维持电解液pH在4.0左右。该步骤所涉及的（电）化学（半）反应方程如下（RE：稀土元素）：

2H₂O − 4e⁻ → 4H⁺ + O₂ ↑ （2-1）阳极反应（浸溶阳极）

Sm₂(Co_1-x-y Fe _x Cu _y )₁₇ + 40H⁺ → 2Sm³⁺ + 17(1-x-y)Co²⁺ + 17xFe²⁺ + 17yCu²⁺ +20H₂ ↑ （2-2）废料浸溶反应

Sm₂O₃ + 6H⁺ → 2Sm³⁺ + 3H₂O （2-3）废料浸溶反应

2CoO + 4H⁺ → 2Co²⁺ + 2H₂O （2-4）废料浸溶反应

Fe₂O₃ + 6H⁺ → 2Fe³⁺ + 3H₂O （2-5）废料浸溶反应

2CuO + 4H⁺ → 2Cu²⁺ + 2H₂O （2-6）废料浸溶反应

Fe²⁺ − e⁻ → Fe³⁺ （2-7）阳极反应（氧化阳极）

4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ → 4Fe³⁺ + 2H₂O（2-8）氧化反应

基于阳极反应和废料浸溶反应，电解过程中，钐钴泥状废料中的元素以离子形式进入电解液。同时，阴极1以析氢反应为主，仅有少量铁离子（Fe²⁺和Fe³⁺）在阴极以金属铁的形式被沉积下来，在阴极2以铜离子电沉积反应为主（获得金属铜）：

2H⁺ + 2e⁻ → H₂ ↑ （2-9）阴极1和2反应

2H₂O + 2e⁻ → 2OH⁻ + H₂ ↑ （2-10）阴极1反应

Cu²⁺ + 2e⁻ →Cu （2-11）阴极2反应

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe （2-12）阴极1反应

Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe （2-13）阴极1反应

阴极析氢反应产生OH⁻，导致电解液pH上升。为使Fe²⁺以可溶性离子形式被高效地氧化成Fe³⁺，向电解液滴加盐酸维持其pH在2.0~4.0左右。

（5）铁的去除：当钐钴泥状废料在阳极的浸溶量与电解液的质量比达到1:5时，作为一个批次暂停浸溶阳极的电解。氧化阳极继续运行0.5 h，将Fe²⁺完全氧化成Fe³⁺。然后调节电解液pH~4.0，使Fe³⁺以Fe(OH)₃的形式沉淀，通过固液分离去除铁，并获得含Sm³⁺和Co²⁺的滤液。

（6）钐的选择性沉淀：利用草酸钐（e.g., K_{sp(草酸钐)} = 4.5 × 10⁻³²）与草酸钴（K_{sp(草酸钴)} = 6.0 × 10⁻⁸）溶解度的差异，向含稀土和Co²⁺的滤液加入草酸溶液，草酸与滤液中稀土元素的摩尔比例为1.5，将钐选择性地以草酸钐的形式沉淀下来。通过固液分离获得草酸钐沉淀和含Co²⁺的滤液。草酸钐在900 ℃焙烧2 h后，获得高纯度稀土氧化物。

（7）钴的回收：将含Co²⁺的滤液采用皂化的Cyanex272萃取剂进行萃取分离钴，萃取相比O/A优选为2:1。得到萃余液和负载钴有机相；将所述负载钴有机相采用0.1 mol L⁻¹的硫酸反萃取，得到硫酸钴溶液，再经蒸发结晶，得到七水硫酸钴。回收萃余液，并将其回流至实例步骤（4）中作为电解液循环使用。

需要说明的是，由于电解液（萃余液）可以循环使用，因此，钐元素和钴元素的损失几乎为0。在本实例中，钐钴泥状废料中钐元素的回收率高达99.8%，氧化钐的纯度高达99.6%；钴元素的回收率高达99.9%，七水硫酸钴的纯度高达99.8%；而每公斤钐钴泥状废料的电化学处理能耗仅为4.02 kWh，酸耗仅为0.7公斤，碱耗仅为0.035公斤。

本实用新型从钕铁硼和钐钴泥状废料中回收稀土元素和钴的方法具有以下的有利特征：实现了非常高的稀土回收效率、高纯度稀土氧化物和七水硫酸钴；实现电解液（萃余液）的循环利用，避免了废水排放。整个过程酸碱消耗少，能耗低，处理工艺简单，具有显著的产业化优势。

以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，包括用于容纳电解液的电解池，所述电解液内设有阴极与阳极，所述阳极包括惰性阳极片，所述稀土永磁泥状废料浸没在电解液内，稀土永磁泥状废料与惰性阳极片紧密接触。

2.根据权利要求1所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述惰性阳极片置于滤袋中，稀土永磁泥状废料填充于滤袋与阳极之间。

3.根据权利要求2所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述滤袋为高分子聚合物制成，孔径为1~50 μm。

4.根据权利要求2所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述滤袋内阳惰性阳极片的厚度为1～50mm。

5.根据权利要求2所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述惰性阳极片上设有磁体，稀土永磁泥状废料通过磁体的磁力吸附在惰性阳极片上。

6.根据权利要求5所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述磁体上包覆网状的惰性阳极片，稀土永磁泥状废料吸附在惰性阳极片上。

7.根据权利要求1所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述装置还包括用于将Fe²⁺氧化成Fe³⁺的氧化阳极。

8.根据权利要求1所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述装置还包括第二阴极，第二阴极上发生铜离子电沉积反应。

9.根据权利要求1所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述惰性阳极片采用铱钽或钌铱包覆的钛网/钛板材料，所述稀土永磁泥状废料的厚度为8～12 mm。

10.根据权利要求1所述的一种稀土永磁泥状废料的回收装置，其特征在于，所述电解池内设有搅拌装置。

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