[发明专利]稀土类化合物的回收方法

说明书

本发明属于含金属的废料的处理领域。主要涉及从含有稀土类金属的合金废料中回收含有稀土类氧化物、稀土类氟化物或稀土类金属等可再利用的稀土类化合物的回收方法。

自1983年Nd-Fe-B为基体的稀土永磁合金问世以来，引起了世界永磁材料市场的巨大变化。其制造方法也一直在不断地改进之中，而且从产品研制到大规模工业生产的周期也越来越短，应用领域也不断开发，世界各国对该永磁体的需求量也快速增长。在Nd-Fe-B永磁材料的生产过程中，产生许多边角余料、残次品和切磨下来的废料，其Nd含量高达30-40％(重量％)；在深加工中的切、磨、镀等过程中所产生的油泥、污泥废异物中，其Nd含量也达10-20％(重量％)。随着需求量的不断扩大，所产生的含有稀土金属的废料及废异物也越来越多。稀土类合金资源稀少，价格昂贵。因此，从上述的废料和废异物中回收稀土类化合物或合金具有重大意义及显著的经济效益。    

现有技术中，从含有稀土类金属的合金废料中回收含有稀土类氧化物或稀土类金属等稀土类化合物的方法有强酸溶解法、强酸浸出法等，但在工业上实施均有一定困难。

公开号为CN1156761A的中国专利申请提供了一种含有可再利用的稀土类化合物的回收方法。该方法首先将稀土合金废料装入真空高频加热炉等保护气氛加热炉内，抽真空后引入氢气，并在100-800℃温度下进行氢化处理，利用氢炸裂将合金废料进行粉碎，随后进行脱氢处理；接着，将上述过程中得到的氧化物与酸溶液接触，使稀土类元素作为离子被浸出，并对该稀土类金属离子的溶液进行过滤，从而得到含稀土类金属离子的溶液；在含稀土类金属离子溶液中添加沉淀剂，生成含有稀土类元素的沉淀物；对该沉淀物进行焙烧，生成稀土类氧化物等，最后将上述稀土类氧化物等进行精炼，最终回收包含在废料中的稀土类金属。

上述方法能达到预期目的，回收含有稀土类金属的合金废料中的稀土类金属。其主要缺点工艺及设备复杂，投资大，成本高。特别是将合金废料置于真空高频加热炉中，先抽真空，后充氢气，要在100-800℃下进行1-10小时的氢化处理，随后再进行脱氢处理，而且要进行多次氢化处理和脱氢处理。另外，该方法的适应范围小，只适用于制造产品时所产生的合金屑，以及不合格品和边角料等含有稀土类金属的合金废料，对于含有稀土类金属的油泥、污泥废弃物无法处理。

本发明的目的在于提供一种从含有稀土类金属的合金生产和加工过程中产生的废料、边角料、废品等中以及这类合金在深加工的切、磨、镀等过程中产生的大量油泥、污泥废异物中，以低成本和高效率回收可再生利用的稀土类氧化物、稀土类氟化物或稀土类金属等稀土类化合物的回收方法。

针对上述目的，本发明稀土类化合物的回收方法包括从有关废料和废异物中回收稀土类氧化物和稀土类氟化物等的回收方法。该回收方法的具体工艺步骤如下：

回收原料的初步处理、稀土类化合物的酸溶液浸出处理、过滤、含稀土类金属离子溶液的沉淀析出处理、沉淀物洗涤、烘干灼烧，最终获得回收产品。

现将各工序分述如下：

一、回收原料的初步处理

本发明的回收原料包括含有稀土类化合物的合金在生产和加工过程中所产生的废料、边角料、残次品、废品，以及这类合金在深加工的切、磨、镀等过程中产生的污泥或油泥。

在回收原料的初步处理过程中，对于含有稀土类化合物的合金废料、边角料、残次品、废品等及含有稀土类化合物的污泥，采用物理筛选方法，去除非金属夹杂物；对于含有稀土类化合物的油污，经物理方法筛选去除非金属夹杂物后，还需在普通加热炉中在大气下加热焚烧，加热温度≥500℃，加热时间2-4小时。加热焚烧的目的是去除这类含有稀土类化合物油污中的油脂。便于下一步工序的酸浸出。

二、稀土类化合物的酸溶液浸出处理

对经初步处理的回收原料采用两次酸溶液浸出处理，首先将经过初步处理的回收原料放入化料池中，同时加入适量水，以抑制反应的剧烈程度，随后逐渐加入酸溶液进行浸出处理，将浸出溶液排出后，再加入水和酸溶液，对池中的残留原料进行第二次浸出处理，第一次处理时间为10-18小时，第二次处理时间5-10小时。酸溶液可以是盐酸、氢氟酸或硝酸中任一种，本发明以采用盐酸为宜。酸溶液的加入量预先进行计算，应相当于合金废料中存在的稀土类元素量的化学当量，为了浸出完全，需要加入过量20-30％的酸溶液，在浸出过程中，稀土类元素离子与盐酸反应，形成稀土类金属离子，其反应式为：