[发明专利]一种钕铁硼废料溶液电解再生方法

说明书

该发明属于再生资源领域，具体涉及一种钕铁硼废料溶液电解再生方法。本发明首先去除钕铁硼拆解废料表面的防腐层，然后借助钕铁硼磁性使废料聚集为整体并用作电解系统的阳极。电解过程中阳极溶解，稀土、铁离子进入溶液。其中，铁离子在阴极析出，成为高纯铁；稀土元素以离子态富集于电解液中。电解结束后以溶剂萃取方式回收电解液中的稀土元素，生产稀土氧化物或者进一步生产稀土金属。本发明可在电解过程中直接回收高纯度电解铁产品，再利用萃取分离留在电解液中的Nd、La、Dy等稀土离子，工艺过程对温度的需求不高，可在常温下进行，实现铁和稀土的高附加值利用。

技术领域

本发明属于再生资源领域，涉及一种钕铁硼废料溶液电解再生方法。

背景技术

稀土是宝贵且关键的战略资源，在工业、军事和生活的各个领域都有至关重要的作用。随着各国对高性能磁性材料需求的增加，越来越多的稀土被用来生产以钕铁硼永磁体为代表的稀土永磁材料。钕铁硼永磁体废料中的稀土含量约为30％，远远高于原矿石中的稀土含量，潜在的再生价值较高。若能有效地回收利用，将对整个工业链条产生积极作用。实现稀土元素的循环利用，迫切需要发展针对废弃钕铁硼的再生技术。本发明可通过一种常温溶液电解方法将钕铁硼永磁体中的稀土元素，无需成分调整即可直接萃取分离稀土，同时副产高纯度电解纯铁，可实现稀土永磁材料的高附加值综合回收。

中国发明专利CN105931781B公开了一种烧结钕铁硼回收废料的再生利用方法，属于稀土永磁材料技术领域。将清洗干净的机加工切割边角料、电镀不合格产品等NdFeB废料，进行机械破碎、筛分，得到大颗粒磁粉(筛网的尺寸介于60～300目)，在大气环境下取向成型制成密度6.0g/cm³的毛坯，进行真空热处理后得到高性能的NdFeB永磁体。该发明中原料磁粉为破碎NdFeB回收废料得到的约百微米级的磁粉，磁粉的储存、磁体的取向成型过程及成型后毛坯的储存可以在大气环境中进行。

可见，直接再生利用钕铁硼废料，无法脱除磁体中混入的杂质元素。

中国发明专利CN108359798A公开了一种快速高效回收利用钕铁硼废料的方法。该方法的步骤是：收集钕铁硼磁体的废料；分为块状和粉状废料，其中对粉状废料中的油泥料进行预处理；粉状废料压制成块后装炉，并根据粉状废料与块状废料的添加比例添加脱氧剂；利用块状废料中的稀土金属与脱氧剂，对废料中的除稀土外的其它合金元素的氧化物进行熔炼还原脱氧；熔炼还原可在中频感应炉或者电弧炉中进行；熔炼结束后获得铁合金产品与炉渣；对炉渣进行粉碎，然后进行熔盐电解，获得混合稀土金属或者稀土铁合金；检测铁合金与稀土合金两者的化学成分，得到铸锭的合金成分组成与杂质含量，检验合格后提供给钕铁硼生产厂家作为原料使用或者作为其它用途的中间合金使用。

中国发明专利CN109385528A公开了一种废永磁体中稀土的回收方法，包括以下步骤：(1)将废钕铁硼永磁体进行退磁处理，得到的无磁钕铁硼材料和制备的生物炭置于反应器中，再一并放入到高温炉中，通入氩气，加热进行碳/氢化反应，最后样品随炉冷却至室温，得到钕铁硼—碳/氢合金；(2)将步骤(1)得到的合金粉碎至粒径≤45μm，再投入去离子水中进行充分水解，水解产物经分离得到稀土氢氧化物；(3)稀土氧化物的回收：将步骤(2)获得的稀土氢氧化物在马弗炉中进行氧化焙烧后随炉冷却，获得稀土氧化物。

中国发明专利CN104087755A公开了一种钕铁硼废料中稀土元素的回收方法。该发明包括以下步骤：(1)将氟化铝粉末与冰晶石粉末按照质量比1:1～1:10混合均匀，得到冰晶石-氟化铝混合物；(2)将钕铁硼废料破碎成粒度为4～6mm颗粒后埋覆于冰晶石-氟化铝混合物中；(3)将埋覆有钕铁硼废料的冰晶石-氟化铝混合物置于电炉中，并于900～1200℃温度下反应3～12h；(4)将反应所得产物进行固液分离，分别得到固体残余物和熔盐，固体残余物为废钢，熔盐即为稀土氟化物-冰晶石-氟化铝的混合物。该发明中的氟化铝能选择性地将钕铁硼废料中未氧化的稀土元素提取出来，而冰晶石能较好地溶解已经氧化成氧化物的稀土，因此稀土的回收率大大提高。