[发明专利]一种钕铁硼废料分离回收稀土和铁的方法

说明书

本发明涉及钕铁硼废料回收技术领域，特别涉及一种钕铁硼废料分离回收稀土和铁的方法；在本发明内，采用添加剂在高温条件下与钕铁硼焙砂内的氧化铁反应，生成溶于水的铁酸化物，再采用水浸出，将溶于水的铁酸化物溶出，获得浸出液，而氧化稀土不溶于水，仍属于固态，从而实现稀土高效回收以及稀土和铁选择性分离的目的，再采用氧化剂氧化浸出液中铁酸化物，生成高铁酸化物，然后采用氢氧化钾与之反应，形成结晶，再过滤，从而得到高附加值的高铁酸钾，达到回收铁的目的；本发明成本低、稀土和铁分离效果好、稀土和铁回收率高和资源综合利用率高。

技术领域

本发明涉及钕铁硼废料回收技术领域，特别涉及一种钕铁硼废料分离回收稀土和铁的方法。

背景技术

钕铁硼是一种优良的永磁体，2020年其产量超过20万吨，且每年以10%的速度递增。随着钕铁硼需求量越来越大以及产品寿命到期，废弃钕铁硼越来越多，钕铁硼废料是指失效钕铁硼磁体或在钕铁硼磁体磨、削、切加工过程中产生的油泥和边角料等固体废料。

在钕铁硼磁体磨、削、切加工过程中，每生产一吨钕铁硼磁铁会产生30%左右的钕铁硼废料，这些废料因含有20~30%的稀土和60~70%的铁而具有极高的价值，因此，从钕铁硼废料中回收稀土和铁等有价金属对于资源循环利用具有重要意义。

目前国内，主要是从钕铁硼废料中回收稀土，比如，采用焙烧-盐酸浸出工艺回收钕铁硼废料中的稀土，尽管其稀土浸出率高，但对于回收稀土后液中的铁以及富铁渣没有进一步处理和回收，而且采用酸浸不仅腐蚀设备，且产生大量含氯废水。钕铁硼废料回收过程中学者大部分关注价值高的稀土选择性分离和回收，但对于占比最大的铁资源却鲜有研究，导致产生大量铁渣或含铁废水，直接堆存或排放不仅浪费铁资源，还污染环境。

发明内容

为了克服上述所述的不足，本发明的目的是提供一种钕铁硼废料分离回收稀土和铁的方法，其采用添加剂在高温条件下与钕铁硼焙砂内的氧化铁反应，生成溶于水的铁酸化物，再采用水浸出，将溶于水的铁酸化物溶出，获得浸出液，而氧化稀土不溶于水，仍属于固态，从而实现稀土高效回收以及稀土和铁选择性分离的目的，再采用氧化剂氧化浸出液中铁酸化物，生成高铁酸化物，然后采用氢氧化钾与之反应，形成结晶，再过滤，从而得到高附加值的高铁酸钾，达到回收铁的目的。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种钕铁硼废料分离回收稀土和铁的方法，其中，包括如下步骤：

S1、将钕铁硼废料与添加剂混合均匀，再进行焙烧，得到钕铁硼焙砂；

S2、将所述钕铁硼焙砂与水混合，进行浸出，再过滤，得到浸出液和氧化稀土；

S3、将所述浸出液与氧化剂混合，进行搅拌，得到高铁酸钠混合液；

S4、将所述高铁酸钠混合液与氢氧化钾溶液混合，搅拌均匀，进行结晶后过滤，得到高铁酸钾和沉铁后液。

作为本发明的一种改进，在步骤S1内，按照质量比为1:（2~5），将所述钕铁硼废料与添加剂混合均匀。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1内，所述钕铁硼废料与添加剂混合后，在600℃~1200℃的条件下焙烧2h~6h，从而得到钕铁硼焙砂。

作为本发明的更进一步改进，所述添加剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠和氧化钠中至少一种。

作为本发明的更进一步改进，所述添加剂包括碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾和氧化钾中至少一种。

作为本发明的更进一步改进，在步骤S2内，按照质量与体积比为1:（3~8），将所述钕铁硼焙砂与水混合。

作为本发明的更进一步改进，在步骤S2内，将所述钕铁硼焙砂与水混合后，在60℃~90℃条件下浸出0.5h~4h，再过滤，从而得到浸出液和氧化稀土。

作为本发明的更进一步改进，在步骤S3内，按照三价铁与氧化剂的摩尔比为1∶（2~6），将所述浸出液与所述氧化剂混合。