RU2431691C1 - Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets - Google Patents
Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2431691C1 RU2431691C1 RU2010120490A RU2010120490A RU2431691C1 RU 2431691 C1 RU2431691 C1 RU 2431691C1 RU 2010120490 A RU2010120490 A RU 2010120490A RU 2010120490 A RU2010120490 A RU 2010120490A RU 2431691 C1 RU2431691 C1 RU 2431691C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ree
- double salts
- hydroxides
- washing
- cobalt
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо получить редкоземельные элементы (РЗЭ), очищенные от примесей. Изобретение может быть использовано для получения смеси оксидов РЗЭ для их повторного использования в различных отраслях науки и техники.The invention relates to the field of chemical technology of inorganic substances and can be used in cases where it is necessary to obtain rare earth elements (REE), purified from impurities. The invention can be used to obtain a mixture of REE oxides for their reuse in various fields of science and technology.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из шлифотходов от производства постоянных магнитов (1), включающий в себя растворение шлифотходов в серной кислоте, осаждение двойных солей редкоземельных элементов и натрия (РЗЭ-Na), получение оксалатов РЗЭ, сушку и прокалку оксалатов с получением суммы оксидов РЗЭ, переработку маточных растворов осаждения двойных солей РЗЭ-Na с получением железистого кека и выделением кобальта.There is a method of extracting rare earth elements from grinding waste from the production of permanent magnets (1), which includes dissolving grinding waste in sulfuric acid, precipitation of double salts of rare earth elements and sodium (REE-Na), obtaining REE oxalates, drying and calcination of oxalates to obtain the sum of REE oxides processing of mother solutions of precipitation of REE-Na double salts to obtain glandular cake and the release of cobalt.
Известен способ выделения оксидов РЗЭ из шлифотходов производства постоянных магнитов (2), включающий в себя смешивание шлифотходов с фторидом-гидрофторидом аммония, который берут с избытком 20% от стехиометрического соотношения. Смесь нагревают до 230°С и выдерживают при этой температуре до полного отделения летучих фторидов углерода, бора и других неметаллов. Твердый остаток фторидных соединений РЗЭ, кремния, алюминия и железа нагревают до температуры более 320°С для сублимационного отделения соединений кремния. Образовавшийся твердый остаток подвергают водному выщелачиванию для отделения соединений железа. Нерастворимые фториды РЗЭ и алюминия переводят в оксидную форму пирогидролизом и затем измельчают. Оксиды РЗЭ отделяют от оксида алюминия магнитной сепарацией.A known method of separating REE oxides from grinding waste production of permanent magnets (2), which includes mixing grinding waste with ammonium fluoride hydrofluoride, which is taken in excess of 20% of the stoichiometric ratio. The mixture is heated to 230 ° C and maintained at this temperature until the complete separation of volatile fluorides of carbon, boron and other non-metals. The solid residue of fluoride compounds of REE, silicon, aluminum and iron is heated to a temperature of more than 320 ° C for sublimation separation of silicon compounds. The resulting solid residue is subjected to aqueous leaching to separate iron compounds. Insoluble fluorides of REE and aluminum are converted into the oxide form by pyrohydrolysis and then ground. REE oxides are separated from alumina by magnetic separation.
Описанный выше способ предполагает использование высоких температур, ведущих к большим энергозатратам, а также агрессивных фторидных соединений в газообразном состоянии, ведущих к использованию оборудования высокой коррозионной стойкости и наличию специальной газоочистной системы.The method described above involves the use of high temperatures, leading to high energy consumption, as well as aggressive fluoride compounds in the gaseous state, leading to the use of equipment with high corrosion resistance and the presence of a special gas cleaning system.
Кроме этого данный способ не может обеспечить полное отделение примесей (в частности алюминия) от целевого продукта (по данным (1) конечное содержание алюминия в готовом продукте находится в пределах 0,11-0,15%).In addition, this method cannot ensure the complete separation of impurities (in particular aluminum) from the target product (according to (1), the final aluminum content in the finished product is in the range of 0.11-0.15%).
Также известен способ переработки шлифотходов (3), включающий в себя их сушку, окисление при 550-650°С, магнитную сепарацию смеси оксидов и последующее фторирование элементным фтором при температурах 200-350°С. Полученную смесь фторидов металлотермически восстанавливают внепечным способом с получением лигатур и магнитных сплавов.Also known is a method of processing grinding wastes (3), including drying, oxidation at 550-650 ° C, magnetic separation of a mixture of oxides and subsequent fluorination with elemental fluorine at temperatures of 200-350 ° C. The resulting fluoride mixture is metallothermally reduced by an out-of-furnace process to produce alloys and magnetic alloys.
Недостатком данного способа переработки является использование дорогостоящего и крайне агрессивного фторирующего реагента - элементного фтора, а также использование операций сушки и прокалки на начальной стадии переработки, так как шлифотходы являются пожароопасным материалом.The disadvantage of this processing method is the use of an expensive and extremely aggressive fluorinating reagent - elemental fluorine, as well as the use of drying and calcining operations at the initial stage of processing, since grinding waste is a fire hazardous material.
Задачей настоящего изобретения является разработка гидрометаллургической технологии (все операции проводятся в водных растворах при температурах менее 100°С) переработки шлифотходов производства постоянных магнитов, исключающей недостатки, описанные выше.The present invention is the development of hydrometallurgical technology (all operations are carried out in aqueous solutions at temperatures less than 100 ° C) processing grinding waste production of permanent magnets, eliminating the disadvantages described above.
Поставленная задача решается способом переработки шлифотходов, включающим следующие стадии:The problem is solved by the method of processing grinding waste, including the following stages:
- растворение исходных шлифотходов в серной кислоте с получением раствора РЗЭ, железа, кобальта и т.д.;- dissolution of the initial grinding waste in sulfuric acid to obtain a solution of REE, iron, cobalt, etc .;
- отделение нерастворимых примесей;- separation of insoluble impurities;
- отделение соединений РЗЭ от других элементов методом осаждения двойных солей кристаллическим сульфатом натрия;- separation of REE compounds from other elements by the deposition of double salts by crystalline sodium sulfate;
- отмывку двойных солей РЗЭ от маточника осаждения;- washing the double salts of REE from the mother liquor deposition;
- конверсию отмытых двойных солей в гидроокиси РЗЭ действием раствора NaOH;- the conversion of the washed double salts in REE hydroxide by the action of a NaOH solution;
- отмывку гидроокисей РЗЭ от избытка щелочи;- washing of REE hydroxides from excess alkali;
- оксалатную конверсию гидроокисей РЗЭ;- oxalate conversion of REE hydroxides;
- сушку оксалатов РЗЭ при 250°С;- drying of REE oxalates at 250 ° C;
- прокалку оксалатов при 900-1000°С с получением оксидов РЗЭ.- calcination of oxalates at 900-1000 ° C to obtain REE oxides.
При таком способе получения оксида РЗЭ фторидные соединения не используются (в частности, элементный фтор и и его летучие соединения). Способ осуществляется следующим образом.With this method of producing REE oxide, fluoride compounds are not used (in particular, elemental fluorine and its volatile compounds). The method is as follows.
Шлифотходы после грубого просева распульповывают в воде при соотношении Т:Ж=1:10. Пульпу вскрывают концентрированной серной кислотой, постепенно дозируя ее в пульпу шлифотходов. После введения кислоты пульпу выдерживают при температуре 60-70°С в течение 1 часа и фильтруют, отделяя нерастворимый осадок кремния, алюминия, абразивных материалов и т.д.Grinding waste after rough sifting is pulped up in water at a ratio of T: W = 1: 10. The pulp is opened with concentrated sulfuric acid, gradually dosing it into the pulp of grinding wastes. After the introduction of acid, the pulp is kept at a temperature of 60-70 ° C for 1 hour and filtered, separating the insoluble precipitate of silicon, aluminum, abrasive materials, etc.
Такой способ вскрытия шлифотходов исключает использование фторидных реагентов и высоких температур для отделения кремния-алюминия и других соединений, так как они нерастворимы в серной кислоте. Также данный способ вскрытия исключает энергоемкие операции сушки и прокалки шлифотходов.This method of opening grinding waste eliminates the use of fluoride reagents and high temperatures to separate silicon-aluminum and other compounds, since they are insoluble in sulfuric acid. Also, this opening method eliminates the energy-intensive operation of drying and calcining grinding waste.
Растворы, полученные после растворения, в среднем содержат, г/л:The solutions obtained after dissolution contain, on average, g / l:
Фильтрат после растворения нагревают до 70-80°С и вводят в него кристаллический сульфат натрия с избытком 150-200% от стехиометрического количества. Полученную пульпу двойных сульфатных солей РЗЭ-Na выдерживают в течение часа и отделяют от маточника, представляющего собой сернокислый раствор железа, кобальта, бора и т.д. фильтрацией. Осадок двойных солей промывают на фильтре водой, подкисленной до рН~1 по серной кислоте для того, чтобы вытеснить маточник из слоя осадка.After dissolution, the filtrate is heated to 70-80 ° C and crystalline sodium sulfate is introduced into it with an excess of 150-200% of the stoichiometric amount. The resulting pulp of double sulfate salts of REE-Na is incubated for an hour and is separated from the mother liquor, which is a sulfate solution of iron, cobalt, boron, etc. by filtration. The precipitate of double salts is washed on the filter with water, acidified to pH ~ 1 with sulfuric acid in order to displace the mother liquor from the sediment layer.
Промывки на фильтре недостаточно для отделения маточного раствора, поэтому проводят как минимум две репульпации двойной соли в воде, подкисленной по серной кислоте до рН~1, температуре 50°С и соотношении Т:Ж=1:3. После каждой репульпации следует фильтрация с промывкой осадка на фильтре подкисленной водой. Фильтраты поступают на получение железистого и кобальтового кека (см. чертеж).Washing on the filter is not enough to separate the mother liquor, therefore, at least two repulpations of the double salt in water acidified with sulfuric acid to pH ~ 1, a temperature of 50 ° C and a ratio of T: W = 1: 3 are carried out. After each repulpation, filtration followed by washing the precipitate on the filter with acidified water. The filtrates are supplied to obtain glandular and cobalt cake (see drawing).
Отмытая двойная соль поступает на конверсию в гидроокиси РЗЭ, которая осуществляется следующим образом: соль загружают в предварительно нагретый до 60-70°С раствор NaOH (200 г/л) при соотношении Т:Ж=1:3 и выдерживают при перемешивании в течение 1-1,5 часов. Полученный осадок гидроокиси фильтруют и промывают водой на фильтре от маточника конверсии. Маточник, содержащий избыток щелочи, направляется на осаждение кобальтового кека (см. чертеж) Промывки на фильтре недостаточно, поэтому проводят минимум одну репульпацию гидроокиси в воде при температуре 50°С и соотношении Т:Ж=1:3. После каждой репульпации следует фильтрация и промывка осадка на фильтре водой. Фильтраты после репульпации, содержащие небольшие количества щелочи, заворачиваются на нейтрализацию и затем сливаются.The washed double salt is converted to REE hydroxide, which is carried out as follows: the salt is loaded into a NaOH solution (200 g / l) preheated to 60-70 ° C at a ratio of T: W = 1: 3 and kept under stirring for 1 -1.5 hours. The resulting hydroxide precipitate is filtered and washed with water on a filter from the mother liquor conversion. A mother liquor containing an excess of alkali is directed to the deposition of cobalt cake (see drawing). Rinsing on the filter is not enough, therefore, at least one hydroxide is repulped in water at a temperature of 50 ° C and a ratio of T: W = 1: 3. After each repulpation, filtration and washing of the filter cake with water follows. Filtrates after repulpation, containing small amounts of alkali, are wrapped to neutralize and then merge.
Отмытая гидроокись загружается в раствор щавелевой кислоты (150-200 г/л) температурой 80°С и Т:Ж=1:3. После выдержки в течение 2-3 часов осадок оксалатов РЗЭ фильтруется, промывается на фильтре от избытка кислоты. Фильтрат направляется на нейтрализацию.The washed hydroxide is loaded into a solution of oxalic acid (150-200 g / l) at a temperature of 80 ° C and T: W = 1: 3. After exposure for 2-3 hours, the precipitate of REE oxalates is filtered, washed on the filter from excess acid. The filtrate is sent to neutralize.
Полученный оксалат РЗЭ сушится при 250°С для удаления основной части влаги, а затем прокаливается при 900-1000°С в течение 3 часов с получением оксида суммы РЗЭ.The resulting REE oxalate is dried at 250 ° C to remove the bulk of the moisture, and then calcined at 900-1000 ° C for 3 hours to obtain the oxide of the sum of REE.
Полученный данным способом оксид содержит, %:Obtained by this method, the oxide contains,%:
Маточник после осаждения двойной соли РЗЭ-Na, а также фильтраты после отмывки двойной соли поступают на выделение железистого и кобальтового кека (см. чертеж).The mother liquor after precipitation of the REE-Na double salt, as well as the filtrates after washing the double salt, are fed to the isolation of glandular and cobalt cake (see drawing).
Осаждение железа из раствора проводят при рН=4,5-5,0, окисляя его при температуре 60-70°С перекисью водорода, взятой в избытке 10% от стехиометрического количества (или кислородом воздуха в течение 15-17 часов), и нейтрализуя раствором кальцинированной соды (150-200 г/л). Полученную в ходе осаждения пульпу фильтруют, кек промывают от раствора на фильтре.The precipitation of iron from the solution is carried out at pH = 4.5-5.0, oxidizing it at a temperature of 60-70 ° C with hydrogen peroxide taken in excess of 10% of the stoichiometric amount (or with atmospheric oxygen for 15-17 hours), and neutralizing a solution of soda ash (150-200 g / l). The pulp obtained during the deposition is filtered, the cake is washed from the solution on the filter.
Фильтрат после выделения железа нейтрализуют до рН=10-11 раствором NaOH (200 г/л) или оборотным фильтратом после выделения гидроокисей РЗЭ (см. чертеж), выделяя кобальтовый кек. Осадок фильтруют, промывают. Полученный кек содержит 30-50% кобальта.After precipitation of iron, the filtrate is neutralized to pH = 10-11 with NaOH solution (200 g / l) or reverse filtrate after the separation of REE hydroxides (see drawing), highlighting cobalt cake. The precipitate is filtered, washed. The resulting cake contains 30-50% cobalt.
При малых содержаниях кобальта в растворе или при нецелесообразности его выделения можно получить совместный железо-кобальтовый кек, подняв рН на стадии выделения железа до 10-11.At low cobalt contents in the solution or at the inappropriateness of its isolation, it is possible to obtain a joint iron-cobalt cake by raising the pH at the stage of iron evolution to 10-11.
Основная схема способа представлена на чертеже. Таким образом, предложенный гидрометаллургический способ переработки шлифотходов позволяет получить оксиды РЗМ, очищенные от основных примесей, а также соединения железа и кобальта, пригодные для использования.The main scheme of the method is presented in the drawing. Thus, the proposed hydrometallurgical method for processing grinding wastes makes it possible to obtain REM oxides purified from basic impurities, as well as iron and cobalt compounds suitable for use.
Источники информацииInformation sources
1. Патент US №5129945, 19923 г.1. US patent No. 5129945, 19923
2. Патент РФ №2369561, 2009 г.2. RF patent No. 2369561, 2009
3. Патент РФ №2111833, 1998 г.3. RF patent No. 2111833, 1998
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010120490A RU2431691C1 (en) | 2010-05-13 | 2010-05-13 | Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010120490A RU2431691C1 (en) | 2010-05-13 | 2010-05-13 | Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2431691C1 true RU2431691C1 (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44999197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010120490A RU2431691C1 (en) | 2010-05-13 | 2010-05-13 | Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2431691C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574543C1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Method for processing grinding wastes from production of permanent magnets |
WO2016115435A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | Worcester Polytechnic Institute | Separation of recycled rare earths |
FR3078713A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-13 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | METHOD FOR SELECTIVELY RECOVERING AT LEAST ONE RARE EARTH PRESENTED IN A WASTE AND METHOD FOR VALORIZING A WASTE USING THE SAME |
-
2010
- 2010-05-13 RU RU2010120490A patent/RU2431691C1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574543C1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Method for processing grinding wastes from production of permanent magnets |
WO2016115435A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | Worcester Polytechnic Institute | Separation of recycled rare earths |
US10351931B2 (en) | 2015-01-15 | 2019-07-16 | Worcester Polytechnic Institute | Separation of recycled rare earths |
FR3078713A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-13 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | METHOD FOR SELECTIVELY RECOVERING AT LEAST ONE RARE EARTH PRESENTED IN A WASTE AND METHOD FOR VALORIZING A WASTE USING THE SAME |
EP3540083A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-18 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Method for selective recovery of at least one rare earth present in waste and waste recovery method implementing same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2743355C1 (en) | Method of extracting vanadium from vanadium slag with high content of calcium and phosphorus | |
RU2562989C1 (en) | Method of preparing vanadium oxide | |
CN103397213B (en) | Method for decomposing and extracting Baotou rare earth ore through mixed alkali roasting process | |
WO2010090176A1 (en) | Method for collecting nickel from acidic sulfuric acid solution | |
RU2736539C1 (en) | Method of producing vanadium oxide of a battery grade | |
CN107406906A (en) | The method of gas washing in SA production magnesium compound and various accessory substances is used in HCl reclaims loop | |
US2398493A (en) | Production of magnesium chloride from serpentine | |
CN102828025A (en) | Method for extracting V2O5 from stone coal navajoite | |
US8911696B1 (en) | Recycle process for alkaline and carbon zinc batteries | |
CN110643815B (en) | Recycling harmless treatment method for black copper mud | |
WO2021119728A1 (en) | Recovery of vanadium from slag materials | |
CN101269831A (en) | Method for producing high purity strontium carbonate with double decomposition reaction-dissolution-abstraction | |
CN113677813A (en) | Lithium recovery and purification | |
TW202343870A (en) | Method for producing secondary battery material from black mass | |
WO2020237312A1 (en) | Recovery of titanium products from titanomagnetite ores | |
CN103074496A (en) | Method for separating and purifying magnesium dioxide from anode mud | |
JPH05132304A (en) | Method for recovering sulfuric acid from waste sulfuric acid containing metal sulfate | |
RU2431691C1 (en) | Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets | |
US11795521B2 (en) | Extraction of iron (III) oxide from different iron-containing ores | |
CN112593074A (en) | Cyclic iron-removing process for low-temperature roasting and leaching of jarosite | |
RU2431690C1 (en) | Procedure for processing waste chemical sources of current of manganese-zinc system for complex utilisation | |
JP7193136B2 (en) | Method for producing zinc carbonate | |
JP2004182533A (en) | Method of recovering cobalt | |
JP2021055153A (en) | Method for producing high-purity scandium oxide | |
JP2022510772A (en) | Method of extracting products from titanium-supported materials |