[发明专利]一种钕铁硼废料闪速焙烧超重力渣金融分的方法

说明书

本发明公开了一种钕铁硼废料闪速焙烧超重力渣金融分的方法，是将钕铁硼废料和助溶剂混合后，与混合气体一起由喷嘴喷入一个高温竖式反应塔空间，物料呈高度分散漂浮状态从反应塔上端飘落到下端，通过控制反应塔内的氧化气氛，使得物料中的稀土被快速充分氧化，而铁尽可能不被氧化，少量被氧化的铁在经过设置在沉淀池上方的炽热焦炭层时，被还原成金属铁。铁水和稀土渣高温混合熔体经排出后，通过溜槽进入超重力渣金融分器，在超重力作用下，铁水透过多孔陶瓷过滤膜，稀土渣则被截留在转鼓内，从而实现钕铁硼废料中稀土和铁的高效富集和分离，克服了传统钕铁硼废料处理方法流程长、能耗高、稀土和铁同时氧化、无法在酸溶前将稀土和铁进行分离、酸浸渣量大、稀土回收率低、铁资源难于回收等缺陷，具有良好的经济和环保效益。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼废料闪速焙烧超重力渣金融分的方法，属于稀土冶金技术领域。

背景技术

钕铁硼是一种磁性材料，作为稀土永磁材料发展的最新成果，因其优异的磁性能而被称为“磁王”，广泛应用于各个领域。在钕铁硼磁性材料生产过程中，会产生大约20-25％的废料，其中大多属于钕铁硼油泥废料。这些废料含有大约60%的铁和30%左右的稀土元素。钕铁硼废料的回收利用，不仅合理利用了资源，而且减少了环境的污染。

当前，钕铁硼油泥废料往往采用两段回转窑进行焙烧后，进行浸出-萃取-沉淀-灼烧等工序回收其中的稀土。第一段回转窑焙烧主要是脱除钕铁硼油泥中的油，为第二段深度氧化提供原料，但由于回转窑固有缺陷，温度和气氛无法精确控制，脱油过程往往燃烧不充分，造成能耗高，且经常冒黑烟，污染环境。第二段回转窑焙烧往往将稀土和铁尽可能分别氧化成RE₂O₃和Fe₂O₃，由于回转窑氧化反应速率慢，往往需要4-8小时才能达到较高的氧化率，并且，由于采用两段回转窑，体积大，占地多，对外散热面积大，同时存在热-冷交替环节，能耗高。另外，由于稀土和铁同时氧化后，用盐酸进行浸出，废料中大量存在的铁进入了酸浸渣，渣量大，渣带走的稀土总量大，造成稀土总回收率下降，而浸出渣本身难于得到很好的综合利用，往往堆存，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是为克服传统钕铁硼废料回收方法的不足，提供了一种钕铁硼废料闪速焙烧超重力渣金融分的方法，采取的技术方案包括以下步骤。

a. 将粉状钕铁硼废料和助溶剂混合后，与混合气体一起由喷嘴（1）喷入一个高度为2.0-25.0米、温度为400-1600℃的反应塔（2），物料呈高度分散的漂浮状态从反应塔上端飘落到下端，在此过程中，控制反应塔内的氧分压为10^-25-10^-5atm，物料中的稀土被快速氧化，与添加的助熔剂形成稀土渣相，而铁大部分不被氧化，少量被氧化成四氧化三铁或三氧化二铁。焙烧产物飘落到反应塔下方的沉淀池（4）时，穿过设置在沉淀池上方的炽热焦炭层，焦炭层温度为1000-1600℃，铁的氧化物被还原成金属铁。铁水和稀土渣高温混合熔体从排渣口（5）连续或定期排出，通过溜槽进入超重力渣金融分器。

b. 铁水和稀土渣高温混合熔体由进料管（6）流到超重力渣金融分器的布料器，通过调整布料器调速电动机（7）转速，使混合熔体均匀分布到转鼓内壁的多孔陶瓷过滤膜（10）上。调整转鼓调速电动机（15）转速和熔体进料速度，使铁水透过多孔陶瓷过滤膜，从铁水出口（12）流出，而稀土渣则被截留在转鼓内。

进一步地，步骤a中的焙烧烟气由烟道（3）排出，经收尘后排空。

进一步地，步骤b中，当稀土渣积累到一定厚度时，停止进料，用刮刀（14）将稀土渣刮落，从稀土渣出口（17）排出。

进一步地，所述粉状钕铁硼废料为带油或不带油物料，其粒度为50目以下。

进一步地，所述混合气体为惰性气体和氧气的混合物，惰性气体为氮气或氩气，氧气的质量百分比浓度为30-100%。