[发明专利]一种钕铁硼废料酸浸渣的综合利用方法

摘要

本发明公开了一种钕铁硼废料酸浸渣的综合利用方法，将钕铁硼废料酸浸渣于中和反应器中同来自酸浸、分离工序所制得的钕铁硼废料酸浸渣酸浸出液混合，将中和料浆过滤收得中和液和中和残渣，中和液用作制备氧化铁红的原料;将中和残渣与酸浸工序所得酸浸残渣洗出液混合并加入硫酸进的酸浸反应，过滤后得酸浸出液及酸浸残渣，酸浸出液用于中和配料，将酸浸残渣与氧化铁红制备工序所产出的后期洗出液混合并打制成浆，然后经过滤、洗涤使酸浸残渣中的稀土硫酸盐溶出，将分离后所得滤洗出液送稀土提取工序用于制备稀土产品。实现了对钕铁硼废料酸浸渣中铁、微量稀土和钴资源的综合利用，并实现了对其中稀土和钴元素的有效分离和富集。

主权项

一种钕铁硼废料酸浸渣的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行：钕铁硼废料酸浸渣中铁、稀土和钴元素的浸出及分离：步骤(1)：将钕铁硼废料酸浸渣于中和反应器中同来自酸浸、分离工序所制得的钕铁硼废料酸浸渣酸浸出液混合，控制中和温度为70℃‑100℃，中和反应时间为180‑360min，反应终点pH值为0.25‑0.5，使酸浸出液中的游离酸得到消耗，钕铁硼废料酸浸渣中的铁、稀土和钴元素得到初步溶出；步骤(2)：将中和反应器中的料浆于70℃‑100℃条件下过滤收得中和液和中和残渣，中和液的主要成份为铁和钴的硫酸盐，用作制备氧化铁红的原料，中和残渣主要成份为二氧化硅、氧化铁、稀土氧化物、稀土硫酸盐和微量的钴；步骤(3)：将中和残渣送酸浸工序，于酸浸反应器中同氧化铁红制备工序所产出的后期洗出液按固液比1:1.5‑1:2.5混合，然后按理论量的1.5‑1.9倍加入浓硫酸于70℃‑100℃条件下进行酸浸反应，控制酸浸反应时间为180 ‑ 360 min，使其中的铁、稀土和钴进一步溶出，反应结束经过滤收得主要成份为铁和钴硫酸盐的酸浸出液和酸浸残渣；将所得酸浸出液储存用作中和配料液；步骤(4)：步骤（1）、（3）所述的反应过程为强酸高温环境，在此条件下稀土硫酸盐溶解度较低，大部分以可溶性盐的形态赋存于残渣中，将步骤（2）所得中和残渣经步骤（3）酸浸后所得酸浸残渣于再浆洗涤槽中同氧化铁红制备工序所产出的后期洗出液于常温条件下混合并打制成浆，使酸浸残渣中的稀土硫酸盐溶解并进入液相，然后经过滤、洗涤制得主要成份为稀土硫酸盐的洗出液和酸浸残余物，洗出液中稀土氧化物含量在1‑3g/L之间，送稀土提取工序用于制备稀土产品；氧化铁红的制备：步骤（1）：将步骤（2）所得中和液送还原工序，以铁屑、铁皮或还原铁粉为还原剂，于50℃‑80℃条件下进行还原反应，使其中的Fe3+转化为Fe2+，经过滤制得主要成份为硫酸亚铁的还原后溶液；步骤（2）：将部分步骤（1）所得硫酸亚铁溶液送一级净化工序，向其中加入碳酸氢铵或碳酸铵，在50℃‑80℃条件下反应30‑180min，使其中的稀土转化为碳酸稀土沉淀；再加入硫化铵或硫化氢，在50℃‑80℃条件下反应30‑180min，使其中的钴重金属转化为硫化物沉淀；反应结束后过滤收得净化后硫酸亚铁溶液和主要成份为碳酸稀土、硫化钴的沉淀物；将净化后硫酸亚铁溶液送二级净化工序，加入适量氨水使少量二价铁转化为氢氧化亚铁，同时使氢氧化亚铁通过与空气的接触转化为氢氧化铁，于50℃‑80℃条件下保温沉淀30‑180min，进一步吸附溶液残留的稀土、钴杂质离子，反应结束后过滤收得纯净的硫酸亚铁溶液和主要成份为氢氧化铁的沉淀物，一级净化和二级净化所产生的沉淀物返回酸浸工序循环使用；步骤（3）：将步骤（2）所得纯净的硫酸亚铁溶液于多功能氧化合成反应器中用氧化铁红制备工序所产出的后期洗出液稀释至5‑30g/L，控制溶液温度10℃‑25℃，向其中加入理论量0.9‑1.5倍氨水，控制pH值为9‑10.5 ，然后通空气氧化30‑90min制得外观呈浅棕黄色的、具有良好悬浮性的晶种；步骤（4）：加水适量对多功能氧化合成反应器中晶种进行稀释,并用硫酸调整料浆pH值为3‑4，将晶种料浆温度提升至80℃‑90℃后以并流的方式加入步骤（1）所得还原后溶液和氨水，同时通空气氧化，控制并流过程pH值为3‑4、料浆中硫酸亚铁浓度为10‑20 g/L，当色光与标准样相似时停止还原后溶液的滴加，继续通空气氧化，并以氨水控制料浆pH值为3‑4，当料浆中Fe浓度小于0.1g/L时，反应结束；步骤（5）：将步骤（4）所得氧化铁红料浆过滤，收得氧化铁红湿饼和Fe浓度小于0.1g/L、稀土氧化物浓度在0.3g/L以上、钴浓度在0.25g/L以上的氧化铁红母液，将所得氧化铁红母液与钕铁硼废料酸浸渣中铁、稀土和钴元素的浸出及分离步骤(4)所得洗出液合并送往稀土和钴提取工序用于制备稀土和钴产品；步骤（6）：将步骤（5）所得氧化铁红湿饼送酸洗反应器中与酸洗出液混合，在常温条件下，控制pH值在1.5‑3之间，经充分搅拌后过滤，再经洗涤收得酸洗后氧化铁红湿饼和含有稀土硫酸盐的酸洗出液，酸洗出液循环使用至稀土浓度达0.1g/L以上时与钕铁硼废料酸浸渣中铁、稀土和钴元素的浸出及分离步骤（4）所得洗出液合并送往稀土和钴提取工序用于制备稀土和钴产品；步骤（7）：将酸洗后氧化铁红湿饼与清水混合打浆，然后用压滤机过滤并洗涤，制得硫酸盐含量小于0.05%的水洗后氧化铁红湿饼；步骤（8）：将氧化铁红湿饼送干燥系统干燥制得氧化铁红成品。