[发明专利]一种从钕铁硼废料中分段回收稀土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土资源回收和循环利用技术领域，特别是涉及一种从钕铁硼废料中分段回收稀土的方法。

背景技术

钕铁硼永磁体是一种性能优越的永磁材料，自从1983年问世以来，就从众多的永磁材料中脱颖而出，被广泛应用于高科技的各个领域。由于钕铁硼永磁材料具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积而成为永磁材料中的佼佼者，被公认为“磁王”。我国在钕铁硼永磁材料生产方面已初步形成了自己的产业体系，产量约占全球总额的45％。近年来，中国烧结钕铁硼的产量以35％的速度增长，估算2010年我国钕铁硼的产量已超过10万吨。

在生产钕铁硼永磁元件的过程中，必须对其进行机械加工，并使之成为长方形、正方形、圆形、内外圆形、瓦形和特殊形状的磁件。在这一加工过程中将产生不少切料、割料和磨料类的废料，加上不合格的磁件，其废料量约为原料重量约30％。以2010年我国10万吨钕铁硼产量计，当年的钕铁硼边角废料和不合格产品总量约3万吨。

钕铁硼边角废料的组成成分与成品几乎完全一致，含有约30％左右的稀土元素，60～65％的铁，另有钴、铝。上述稀土元素中约90％左右为Nd，其余为Dy、Tb、Gd、Ho等；随着永磁材料生产厂家对Pr或者Pr-Nd原料的采用，钕铁硼边角废料中往往还含有Pr。

在世界制造业，新材料产业中心向中国转移的过程中，作为高新技术产业基础的新材料行业备受瞩日，作为新材料产业重要组成部分的稀土水磁材料，尤其是钕铁硼生产上，已经初步形成了自已的产业体系，产量已占到了世界总额的45％。

根据目前关于钕铁硼废料回收利用方法的已有文献报道和专利，其主要方法包括：氟化物沉淀法、硫酸-复盐沉淀工艺、采用盐酸为溶剂的全溶法、氧化焙烧-盐酸溶解等；这些方法对包括Nd、Pr、Dy、Tb、Gd、Ho等不同稀土元素的回收缺乏进行清晰分质的针对性措施。在具体生产实施过程中，存在回收利用率低、固液废弃物产生量大以及稀土产品品质不高等情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种从钕铁硼废料中分段回收稀土的方法，其目的是为了解决以往钕铁硼废料回收环节所存在的回收利用率低、固液废弃物产生量大以及稀土产品品质不高等问题，从而提供一种以钕铁硼废料为原料回收氧化镨钕、氧化镝、氧化铽、氧化钬、氧化钆的生产方法。

本发明的目的是这样实现的：一种从钕铁硼废料中分段回收稀土的方法，该方法包括以下步骤：

(1)预处理：将钕铁硼废料进行预处理，在氧化焙烧环节控制废料体系中Fe元素转化为Fe₂O₃的转化率≥99.5％；

(2)盐酸优溶：将经过氧化焙烧后的料体用盐酸溶解，过滤得到过滤液A和残渣A；检测残渣A中REO含量，将残渣A重复用盐酸溶解后过滤，所得过滤液合并到过滤液A中，直到残渣A中REO含量≤0.5％；

(3)碱液中和及氧化去铁：将过滤液A用碱液进行中和，用氧化剂进行氧化，过滤得到过滤液B和残渣B；检测过滤液B中Fe元素含量，直到过滤液B中Fe元素含量≤0.5％；

(4)盐酸酸化及深度去铁：将过滤液B用盐酸进行酸化，用氧化剂进行氧化，过滤得到过滤液C和残渣C；检测过滤液C中Fe元素含量，直到过滤液C中Fe元素含量≤0.2％；

(5)分段化萃取分离：将过滤液C进入到4段式多级萃取器的萃取1段后，在P507-磺化煤油-盐酸体系，通过萃取1段的萃取分离，使得Pr、Nd元素留在水相，而重组份Gd、Tb、Dy、Ho进入到有机相，得到萃余液D和反萃液E；将反萃液E进入到萃取2段后，通过萃取2段的萃取分离，使得Gd、Tb元素以及少量Dy元素留在水相，而重组份Dy、Ho进入到有机相，得到萃余液F和反萃液G；将反萃液G进入到萃取3段1区后，通过萃取3段1区的萃取分离，使得Dy元素留在水相，而重组份Ho进入到有机相，得到萃余液H和反萃液I；将萃余液F进入到萃取3段2区后，通过萃取3段2区的萃取分离，使得Gd、Tb元素留在水相，而重组份Dy进入到有机相，得到萃余液J和反萃液K；将萃余液J进入到萃取4段后，通过萃取4段的萃取分离，使得Gd元素留在水相，而重组份Tb进入到有机相，得到萃余液L和反萃液M；

(6)沉淀焙烧：将萃余液D经过沉淀焙烧得到氧化镨钕；将萃余液H和反萃液K混合后，经过沉淀焙烧得到氧化镝；将萃余液L经过沉淀焙烧得到氧化钆；将反萃液M经沉淀焙烧得到氧化铽；将反萃液I经过沉淀焙烧得到氧化钬。