[发明专利]一种Ca-氯化物还原扩散技术回收钕铁硼套孔油泥废料的方法

说明书

一种Ca‑氯化物还原扩散技术回收钕铁硼套孔油泥废料的方法，属于稀土永磁工业固废回收再利用技术领域。工艺流程包含烧结钕铁硼油泥废料烘干、Ca‑氯化物还原扩散、低温浸泡除钙、富稀土合金粉末的掺杂、烧结和热处理等步骤。以钕铁硼套孔油泥废料为原料，采用Ca‑KCl直接还原扩散获得再生钕铁硼磁粉，回收粉末可经烧结工艺制得再生烧结磁体。在该发明中，氯化钾作为低熔点辅助剂，可降低反应的温度且缩短反应时间，提高回收率，减少金属钙的用量；采用低温除钙可防止粉体氧化、提高除钙效率；富稀土合金的使用可补充稀土、利于成分调整和工业化生产。本发明实现了缩短回收工艺、降低回收成本、减轻环境负担和增加废料利用率的目的。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼油泥废料制造再生烧结磁体的技术，属于稀土永磁工业固废回收再利用技术领域。

背景技术

随着现代社会对新能源的需求，能源转换类材料也得到大力的发展，其中的稀土永磁材料的发展做出了巨大的贡献。钕铁硼永磁材料作为第三代稀土永磁材料，因其优异的磁性能已在各科技领域获得广泛应用，烧结钕铁硼磁体的产量也逐年增加。为了满足各领域的需求，烧结钕铁硼磁体经不同的机械加工工艺获得符合要求的表面精度、尺寸、形状，在该过程中产生20％～30％的油泥废料。钕铁硼油泥废料主要由氧化的钕铁硼磁粉、未被氧化的钕铁硼磁粉、切削液及泥沙等非金属杂质组成。钕铁硼油泥中含有约30wt.％的稀土元素，尤其包含珍贵的Dy,Tb等重稀土元素，所以钕铁硼油泥具有超高的回收价值。

目前主要采用湿法冶金的方法提取稀土元素，主要包含酸溶沉淀工艺、复盐转化工艺、盐酸优溶工艺和全萃取工艺等。各种方法的工艺简要比较如下：(1)酸溶沉淀法，该工艺属于比较原始的方法，主要过程有氧化焙烧、酸分解、沉淀、灼烧制取稀土氧化物以及后续的电解稀土氟化物制备金属单质。用该工艺批量生产稀土氧化物有流程短、工艺稳定等优点，Nd₂O₃的纯度达到95％，但存在稀土回收率较低的制约性问题。(2)盐酸优溶法，工艺流程分为氧化焙烧、分解除杂、萃取分离、沉淀灼烧四个程序，该方法流程较简单、稀土回收率大于95％，分离制得的Dy₂O₃纯度达99％、氧化镨钕为98％，而且萃余液能实现晶型碳酸稀土的沉淀满足客户的需求。(3)硫酸复盐沉淀法，通常包括以下几个环节：硫酸溶解、复盐沉淀稀土、碱转化、盐酸溶解、萃取分离、沉淀、灼烧得到稀土氧化物。采用硫酸复盐法将Nd₂O₃与非稀土(Fe、Al等)分离，复盐沉淀稀土过程中得到的稀土直接制备成氧化物时其纯度可以达到93％。该工艺流程短、工艺成熟，操作简便，所得最终产品中Nd₂O₃回收率高(可以达到85.53％)，Nd₂O₃和Dy₂O₃纯度均达到99％，是目前业内使用比较广泛的方法。(4)全萃取法，全溶剂萃取法回收Nd-Fe-B废渣中的稀土与钴的过程可以分为：N-503萃取铁、P507萃取稀土，分离钕与镝，进一步提纯钴。经过60级的串级分段萃取试验，分别获得99％的Nd₂O₃；98％的Dy₂O₃；99％的碳酸钴产品。本工艺流程自动化程度高，产品质量稳定，回收率高，不产生新的污染，成本低。但是所需要的步骤多，生产周期也较长。

目前工厂处理钕铁硼油泥废料的唯一方式是收集所有不同种类机械加工所产生油泥于同一废料池中，并交于稀土分离厂进行回收。该处理方式虽省去分类、保存等工序，但处理工艺粗放，大幅降低资源再利用的效率，且增加环境负担。因此，根据加工工艺、冷却液种类、氧化程度等参数对钕铁硼机械加工油泥废料进行科学分类，分类后不同种类的油泥废料将分别采用针对性的回收技术处理，可大幅提升废料的利用价值，且减轻回收过程带来的环境负担。根据现有钕铁硼生产企业采用的机械加工工艺、切削液种类及收集方式分析，无芯磨油泥、双面磨油泥、立磨油泥、打孔油泥、水基切片油泥等五种油泥因使用环保型切削液或自来水，所以产生的油泥废料含杂质量较少、氧化程度低。针对这类杂质量少、氧化程度低的油泥废料，可采用流程短、效率高的技术进行回收处理。