[发明专利]使稀土和氧化锆材料再循环的方法

权利要求书

1. 一种从包含稀土和氧化锆的废料以可再用形式回收稀土矿物的方法，所述方法包括：

a. 混合硫酸铵粉末和包含氧化物废料的粉末；

b. 在足以使废料分解成残余物的温度灼烧所述混合物，该残余物在很大程度上可溶于水溶液；

c. 使所述残余物溶于水，以得到包含盐形式稀土成分的溶液；

d. 用至少一种分离方法从所述溶液分离稀土成分；和

e. 随后用分离的稀土成分作为原料。

2. 权利要求1的方法，其中所述废料包括：选自钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、铒、镱的氧化物的化合物，以及它们与氧化锆的混合物。

3. 权利要求1的方法，其中所述废料为选自热喷涂、电子束气相沉积、牙科材料的生坯加工和立方锆宝石生产的过程的副产物。

4. 权利要求1的方法，其中所述废料包括涂层，其中从部件去除涂层进一步包括：

a. 将经涂覆部件加热到至少400℃；

b. 将足够量硫酸铵施加到该经涂覆部件的至少一部分，以熔化并形成总体上覆盖该部件部分的液体层；

c. 保持至少400℃温度至少10分钟；

d. 使该部件离开热，冷却并清洗该部件；和

e. 重复以上(a)-(d)，以从该部件去除所有涂层。

5. 权利要求1的方法，所述方法进一步包括净化废料，使用磁性去除、酸沥滤和水洗的净化方法组中的至少一个以去除水溶性材料。

6. 权利要求1的方法，其中使所述氧化物材料和硫酸铵在混合前单独粉末化。

7. 权利要求1的方法，其中所述氧化物材料和硫酸铵在混合后固结。

8. 权利要求1的方法，其中所述氧化物材料和硫酸铵以至少1摩尔硫酸铵:6摩尔废氧化物的比例混合。

9. 权利要求A1的方法，其中用选自离子交换、溶剂提取、分级结晶和沉淀的方法从所述溶液分离所述稀土成分。

10. 权利要求A1的方法，其中用草酸盐沉淀剂通过沉淀稀土从所述溶液分离所述稀土成分。

11. 权利要求10的方法，其中用包含草酸盐的溶液洗涤该稀土沉淀物至少一次。

12. 权利要求10的方法，其中如下从草酸盐沉淀操作中产生的滤液回收氧化锆：

a. 与氢氧化铵反应，以生成水合氧化锆沉淀；

b. 洗涤水合氧化锆沉淀；和

c. 在约1000℃煅烧经洗涤的水合氧化锆沉淀，以生成氧化锆。

13. 权利要求10的方法，所述方法进一步包括回收硫酸铵。

14. 权利要求13的方法，所述方法进一步包括回收草酸铵。

15. 权利要求1的方法，其中通过在至少180℃的温度热压处理所述溶液，由所述锆的沉淀，在所述稀土材料前从所述溶液分离所述锆成分。

16. 一种从稀土废料回收稀土矿物的方法，所述方法包括：

a. 混合硫酸铵粉末和包含氧化物废料的粉末；

b. 在足以使废料分解成残余物的温度灼烧所述混合物，其中至少部分所述废料残余物可溶于水溶液；

c. 使所述残余物的可溶部分溶于水，以得到包含盐形式稀土成分的溶液；

d. 用至少一种分离方法从所述溶液分离稀土成分；和

e. 随后用分离的稀土成分作为原料。

17. 权利要求16的方法，其中所述稀土废料为选自以下的过程的副产物：从紧凑型荧光灯泡和其它含磷光体产品收集的磷光体、稀土-铁合金磁体、锰酸镧燃料电池电极、含稀土的催化剂、含稀土的电陶瓷和NiMH电池。

18. 权利要求16的方法，其中所述稀土废料选自钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、铒和镱。

19. 权利要求16的方法，其中所述氧化物废料用包括以下步骤的方法得到：

a. 使所述氧化物废料减小成较小部分；

b. 使所述较小部分浸入饱和硫酸铵溶液；

c. 使所述部分反应；和

d. 用水清洗经反应的部分，以至少去除包含稀土材料的外层。