[发明专利]熔融稀土废料回收稀土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废渣的处理，具体涉及一种熔融稀土废料回收稀土的方法。

背景技术

现代科技发展速度很快，从而电子类产品更新换代周期越来越短，在电子产品，尤其是带有发光材料的电子产品中，含有大量稀土材料，电子产品的大量废弃，既造成了环境污染，同时也导致了资源的浪费。公开号为CN102046820A的专利文献公开了一种稀土元素的回收方法及回收装置，该方法将稀土合金浸渍在卤化物盐的熔融盐中，稀土元素的卤化物溶出到熔融盐中，或使与Fe和Cu中的至少一方共存的稀土合金废料与金属氯化物气体在1300～1800K的温度下反应，以稀土元素氯化物的蒸气形式选择性提取稀土合金废料中的稀土元素的步骤。但是是通过金属与卤化物反应，生成可挥发的卤化稀土，在一定温度下使卤化稀土挥发成为气体，而从废料中分离出来，其不足在于反应温度较高，并且易造成环境污染。

发明内容

本发明提供一种，本发明旨在利用碱土金属熔融提取回收含有稀土的废弃材料中的稀土元素，并且形成新的有用稀土/碱土金属高级合金。

本发明的熔融稀土废料回收稀土的方法包括以下步骤：

（1）将稀土废料密封状态下加热至800～1200℃高温熔融；

（2）然后加入金属镁，镁的添加量为稀土废料重量的1/12至1/8，熔融，搅拌状态下保持800～1200℃加热4～6个小时；

（3）使熔融金属自然冷却至室温；

（4）对金属断面进行金相分析，将Nd-Mg合金层切割分离，通过计算机与各种现有牌号系列Nd-Mg合金对照，选出最接近的目标合金的合金层来铸造镁合金。

优选地，

步骤（1）中将稀土废料密封状态下加热至1000℃高温熔融；

步骤（2）中金属镁的添加量为稀土废料重量的1/10；

步骤（2）搅拌状态下保持120℃加热5个小时；

步骤（4）选出最接近的目标合金Mg-2.5Nd-0.2Zn-0.4Zr铸造镁合金。

本发明将碱土金属和稀土废料在一定温度下熔融，通过一定时间的接触，稀土从废料相中析出，逐渐转移到碱土金属提取物相中。然后通过分析稀土金属和碱土金属的组分比例，与现有合金牌号对照设定目标组分，添加一定量的稀土或是碱土金属及其他组分金属，形成新的稀土/碱土金属高级合金。既回收了稀土元素，又形成了新的有用的稀土/碱土金属高级合金，减少了环境污染，并且节约了资源。本发明是利用稀土和杂质与碱土金属的在一定温度熔融状态下互熔能力的差异，而使得稀土和杂质分离开来，将稀土萃取到添加的碱土金属中，剩余杂质作为一层，简单易操作。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于这些实施例。

实施例一

熔融稀土废料回收稀土的方法，具体步骤如下：

10kg Nd₂Fe₁₄B在密封钽坩埚中加热至1000℃高温熔融，添加1 kg的镁，熔融，搅拌状态下保持1000℃加热5个小时。停止搅拌，切断热源，使熔融金属自然固化至室温。对坩埚中金属断面进行金相分析，可以清楚的看到废弃材料和Nd-Mg合金发生了明显的分层。将Nd-Mg合金层切割分离，测算其中Mg：Nd质量比为1:2.4.称量Nd-Mg合金层总重量为3.4kg，废弃材料7.6kg，少量Nd仍残留在废弃材料中，未完全析出至镁相中。通过计算机与各种现有牌号系列Nd-Mg合金对照，选出最接近的目标合金Mg-2.5Nd-0.2Zn-0.4Zr铸造镁合金。通过计算，添加0.1kgNd、0.2kgZn，0.4kgZr ，共同熔融混炼，生产出目标合金Mg-2.5Nd-0.2Zn-0.4Zr共计4.1kg。

实施例二

熔融稀土废料回收稀土的方法，步骤如下：

（1）将稀土废料密封状态下加热至800℃高温熔融；

（2）然后加入金属镁，镁的添加量为稀土废料重量的1/12，熔融，搅拌状态下保持800℃加热6个小时；

（3）使熔融金属自然冷却至室温；

（4）对金属断面进行金相分析，将Nd-Mg合金层切割分离，通过计算机与各种现有牌号系列Nd-Mg合金对照，选出最接近的目标合金的合金层来铸造镁合金。

实施例三

熔融稀土废料回收稀土的方法，步骤如下：

（1）将稀土废料密封状态下加热至1200℃高温熔融；