[发明专利]一种钕铁硼粉状废料常温湿法空气、臭氧二级氧化除铁的设备和方法

权利要求书

1.一种钕铁硼粉状废料常温湿法空气、臭氧二级氧化除铁的设备，其特征在于：它由清水槽（1）、溶解池（3）、空气氧化罐（4）、臭氧氧化罐（5）、沉淀池（6）、空气泵（10）和臭氧发生装置（11）组成，清水槽（1）高于溶解池（3），清水槽（1）下部通过水管连接溶解池（3）的上部，水管上装有进水阀（3-1），溶解池（3）为加盖密封容器，顶端通过管道连接有加酸口（2），其管道上安装有加酸阀（3-2），溶解池（3）内部有搅拌器（3-3），溶解池（3）的密封盖8上有投料口（3-5），密封盖8上连接有废气管（1-1），废气管（1-1）的另一端通入清水槽（1）底部，溶解池（3）底部通过排液管（4-1）连接空气氧化罐（4）的上部，排液管（4-1）上依次安装有排液阀（3-4）和压滤机（12），空气氧化罐（4）为敞口容器，顶端通过管道连接有加碱罐（7），其管道上安装有加碱阀（4-4），空气氧化罐（4）的底部安装有空气曝气器（4-3），空气曝气器（4-3）连接有空气泵（10），空气曝气器（4-3）与空气泵（10）之间有进气阀（4-2），空气氧化罐（4）安装有搅拌器（4-5），空气曝气罐（4）底部通过管道连接臭氧氧化罐上部（5），其管道上安装有输液阀（5-1），臭氧氧化罐（5）为加盖密封容器，底部安装有臭氧曝气器（5-3），臭氧曝气器（5-3）通过送气阀（5-2）连接臭氧发生装置（11），臭氧氧化罐（5）顶部连接有活性炭吸附装置（9），臭氧氧化罐（5）底部通过管道连接沉淀池（6），其管道上安装有输液阀（6-1），沉淀池（6）下部安装有排液阀（6-2），底部安装有排渣阀（6-3）。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于工艺方法包括以下步骤：

1）、酸溶：打开投料口（3-5），将钕铁硼粉状废料加入到溶解池（3）中，关闭投料口（3-5），开启加酸阀（3-2）向溶解池（3）中加入酸液，同时开启搅拌器（3-3）进行搅拌，溶解30min后，开启进水阀（3-1）向溶解池（3）中加入水稀释料液，稀释至pH在4.0-4.5后，关闭搅拌器（3-3）和进水阀（3-1），开启排液阀（3-4），稀释后料液经排液阀（3-4）排入压滤机（12）压滤，得滤液和残渣，滤液再经管道（4-1）排入空气氧化罐（4），滤渣通过投料口（3-5）加入到溶解池（3）中，按上述操作再次进行溶解，并且进入压滤机（12）压滤，滤液合并进入空气氧化罐（4），残渣为废料中不溶于酸的硅化合物等杂质，弃掉，控制整个溶解过程加酸和加水量，使合并后空气氧化罐（4）中滤液稀土元素浓度为15-20g/L，pH在4.0-4.5，溶解过程中产生的含酸废气通过废气管（1-1）通入清水槽（1）底部用水吸收，所述酸液推荐使用浓盐酸；

2）、一级空气氧化：开启搅拌器（4-5）、空气泵（10）并打开进气阀（4-2），向步骤（1）所获得的料液中通入空气，监控曝气过程中pH波动，并开启加碱阀（4-4），加入碱液调节pH在5.0-5.5之间，连续通入空气4-5小时，所述碱液推荐使用氨水或氢氧化钠；

3）、二级臭氧氧化：关闭搅拌器（4-5）、空气泵（10）和进气阀（4-2），开启输液阀（5-1），将步骤2）形成悬浊液排入臭氧氧化罐（5）内，然后关闭输液阀（5-1），开启臭氧发生装置（11），并打开送气阀（5-2），控制臭氧曝气量为10-15g/h·L，向臭氧氧化罐（5）中通入臭氧30-50 min，pH降低到1.0-2.0之间；

4）、中和除杂：关闭臭氧发生装置（11）和送气阀（5-2），开启排液阀（6-1），臭氧氧化罐（5）中料液进入沉淀池（6），加入碱液调节pH至3.5-4.0，所述碱液推荐使用氨水或氢氧化钠；

5）、分离：开启排液阀（6-2），上清液通过排液阀（6-2）排出，开启排渣阀（6-3），沉淀通过排渣阀（6-3）排出，然后压滤得滤液和滤渣，用适量纯水洗涤滤渣，洗涤液、滤液与上清液合并。