[发明专利]一种钐钴磁性废料的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钐钴磁性废料的回收利用方法，即回收钐钴磁性废料中的有价元素，最终得到氧化钐及氧化钴产品。属于湿法冶金领域。

背景技术

随着磁性材料应用范围的不断扩大，人们研制出了许多性能优异的永磁材料。稀土永磁合金中的稀土钴合金，组成可分为2大类，一类组成约为RECo₅，另一类约为RE₂Co₁₇ 。本发明采用的原料为钐钴永磁材料，通常用RECo₅表示。钐钴永磁材料的生产过程从原料的预处理到最后的产品检测，每一道工序都不可避免的产生废料或废品，主要有：在原料的预处理阶段产生的各单一原料的损耗；工序过程中的废品；机加过程中的边角料和削磨粉；不合格品；合金熔炼过程中产生的合金渣等。废料产生量约为产量的30%，2011年生产钐钴磁体1100t，形成的废料约为330t，其中钐和钴的含量较高且有提取价值。因此，从钐钴废料中提取有价值的元素如钴和稀土，可以使资源再生，并获得相应的经济效益。  

目前湿法回收钐钴磁性废料的方法，如：沈晓东，侯永根，磁性废料的利用[J]，江苏化工，2003，31(3)：45-47，提出钐钴废料用1：1硫酸溶解，过滤除去酸不溶物。调节pH至2～3，加入过量饱和草酸溶液，溶液中稀土元素生成灰白色草酸盐沉淀。过滤，所得滤液除铁后，加过量NaOH溶液，过滤得Co(OH)₂沉淀，干燥、灼烧后得CoO。此种方法得到的Co(OH)₂沉淀不易过滤，且其中夹带大量Na离子，另一方面，硫酸对钐钴废料的溶解率极低且生成的废水酸度高。又如：张晓东，许涛，废旧钴基合金材料的资源综合利用[J]，稀土，2009，30(2)：98-101，提出采用硫酸浸出、过硫酸钠氧化、碱中和、沉淀分离稀土与钴和铁，钴铁沉淀酸化控制pH分离钴和铁，最终实现对稀土和钴的回收。工艺过程中同样存在硫酸浸出率低的问题，且加入大量的氧化剂过硫酸钠，得到的氧化物产品纯度较低。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种工艺简单、生产成本低，钐、钴回收率高，得到的氧化物产品纯度高，回收利用过程不产生二次环境污染的钐钴磁性废料的回收利用方法。

实验使用的钐钴磁性废料中稀土主要是钐，合金中还会有铜、铁等取代部分钴。为实现钐和钴的回收，首先对磁性废料中各元素进行粗分，再对有价元素逐一提纯，并去除其中杂质，使能达到相应的产品标准。本发明是通过以下方案实现的：

a. 钐钴废料用稀盐酸浸出，反应完全后过滤以除去酸不溶物；

b.浸出液调节pH=2~4，用草酸沉淀溶液中的稀土元素，生成灰白色草酸盐沉淀，过滤干燥、经灼烧后得到固体氧化钐；

c.沉淀钐后的滤液用氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，调节pH=2~4，使溶液中的铁元素先于钴元素生成沉淀，过滤，达到溶液除铁的目的；

d.除铁后的滤液，调节pH=2~4，加入草酸得到草酸钴沉淀，过滤、干燥、灼烧后得到氧化钴。

所述钐钴废料经过破碎研磨，过20~40目筛。

所述稀盐酸的酸度为2~4M。

盐酸溶解钐钴磁性废料时，固液比为1：8~1：10。

所述调节pH均使用氨水调节。

所述草酸为草酸固体或饱和草酸溶液。

所述用草酸沉淀溶液中的稀土元素，草酸与稀土的摩尔比为3：2；所述用草酸沉淀溶液中的钴元素，草酸与钴的摩尔比为1:1，草酸用量过量10%~30%。

所述氧化剂为双氧水，双氧水的加入量与铁含量的摩尔比为1：2，并过量。

回收过程中稀盐酸浸出反应温度为60~80℃之间。

沉淀得到的草酸钐与草酸钴，于700~850℃灼烧2~4小时后得到氧化物。

本发明的优点是：工艺简单、生产成本低。回收利用过程不产生二次环境污染，适用于工业化连续生产；所制备的氧化钐、氧化钴产品提取量高，质量指标均符合行业标准或客户标准。

四、具体实施方式

实施例一

取20g钐钴废料用200ml 2.5M稀盐酸进行溶解，80℃反应完全后过滤除去酸不溶物。浸出液调节pH=2后，缓慢加入11g草酸配成的饱和溶液，60℃反应完全后过滤得到草酸稀土沉淀。