一种从稀土废料中提取稀土金属的方法技术

本发明专利技术具体公开了一种从稀土废料中提取稀土金属的方法。具体的技术特征为：将含有镨钕铁硼的废料放入坩埚中，利用镨钕元素的熔点不同，经过在电磁感应、电流的作用下，使稀土开始熔化，在1000‑1100℃条件下，使成熔融液，此时再加入清渣剂，在上述等同的温度下使高价铁成分形成凝固的渣料而除去，而将熔融液倒入模具中使其凝固获得稀土镨钕金属。

A method for extracting rare earth metals from rare earth wastes

The invention discloses a method for extracting rare earth metals from rare earth wastes. Specific technical features are as follows: putting waste containing Pd, Nd, Fe and B into crucible, using different melting points of Pd and Nd elements, under the action of electromagnetic induction and current, the rare earth melts, and then melts into a melting liquid at 1000 1100 C, and then adding slag cleaner to make the high-valent iron component at the above-mentioned same temperature. The solidified slag is formed and removed, and the molten liquid is poured into the die to solidify it to obtain rare earth praseodymium and neodymium metal.

【技术实现步骤摘要】
一种从稀土废料中提取稀土金属的方法
本专利技术属于稀土深加工领域，具体涉及一种从稀土废料中提取稀土金属元素的方法。
技术介绍
稀土有工业“黄金”之称，由于其具有优良的光电磁等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能，达到传统材料无可比拟的质量与性能，已广泛应用在稀土材料，新能源材料，发光材料，催化材料等高
冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷，永磁微电机、军工企业等众多领域应用广泛。由于稀土材料在各领域的广泛被应用，在稀土新材料制备加工过程中所产生的废渣料以及制品在长时间使用失效而产生的废料，这些废料渣是宝贵的回收再生的二次资源，稀土废渣和废料二次资源再生利用也是稀土产业可持续发展的迫切需要和必然选择，有利于资源利用和环境保护。目前国内稀土废料的回收利用，多数都集中在处理废弃的荧光灯或利用稀土废料制取稀土氧化物。但，无论是稀土废料的成分提取或/和分离，其方法大都采用硫酸、盐酸或草酸等酸液作为溶解媒，而再用氨溶液进行沉淀、分离而获得制品。在稀土冶金
，对稀土及其它有价金属元素提取采用的酸溶均称为湿法。现有公开的专利技术中也有采用火法-湿法结合回收如（CN104388684A）。中国专利CN102643992A还具体公开了“一种稀土废料的回收方法”，该技术方案步骤是：(1)向稀土废料中加入分解助剂和助熔剂粉末，混合均匀后得到混合料，其中分解助剂的用量为稀土废料总重量的20-200wt％，助熔剂的用量为稀土废料总重量的1-20wt％；(2)将步骤(1)得到的混合料在600-1400℃温度下焙烧1-6小时；(3)向步骤(2)得到焙烧产物中加入酸溶液进行酸溶，过渡分离得到主要含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣；(4)分离酸浸液中的稀土元素和其他金属元素。现有技术中以酸为溶剂的复盐沉淀方法，虽然对高纯度地回收利用稀土取得了较好的应用效果，但就生产过程中产生的难闻的刺激性气味，以及产生的大量废水（在实际生产中每加工一吨稀土会产生50-100m3的废水），给周边的农作物以及水资源造成严重的污染，慎或给居民造成健康损害。寻找更为节能环保对稀土废料回收方法，是维护生态环境的迫切需要。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，提供一种从稀土废料中提取稀土金属的方法，本专利技术不同与现有技术中采用酸溶液湿法提取，也不同与用氨性溶液作为浸矿剂等加工方法。本专利技术是利用稀土中各元素在温度的熔点不同，在一定温度下加入过度材料，将不同元素提取出来，从根本上解决了稀土废料回收过程中对环境的污染问题。为了实现本专利技术，具体采用了以下技术方案：一种从稀土废料中提取稀土金属的方法，步骤如下：（1）将稀土废料置于坩埚中，送入感应炉；（2）将感应炉开启加热，使温度升至1000-1100℃灼烧10-15min；（3）将上述加热灼烧后的坩埚取出，加入过渡料，继续加热至1000-1100℃灼烧10-15min，使物料全部熔融；（4）向上述溶融后的物料中加入清渣剂，继续在1000-1100℃条件下灼烧10-15min后，停止加热；（5）将上述经加热灼烧后的物料取出，除去凝固的渣料；（6）将除去凝固渣料后的熔融液倒入模具凝固后即得稀土金属。上述步骤（1）所述的稀土废料为钕铁硼下脚料，钕铁硼打磨料、砂轮料中的一种或多种。上述步骤（3）中所述的过渡材料为含量95.5%（W/W）的稀土金属。进一步，所述的过渡材料的加入量按稀土废料与过渡材料的重量比为4:1比例配比。上述步骤（4）所述的清渣剂为硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种任意配比。进一步，所述的清渣剂的加入量为稀土废料重量的0.25%-0.5%。本专利技术方案是利用稀土金属的熔点和其中的硼、铁的温度熔点的不同，在一定温度条件下，加入过渡材料，利用不同的熔点，可分步将不同的元素分离提取出来，本专利技术的主要目的是以提取稀土金属镨钕为主，因此，采用的过渡材料为稀土镨钕金属，其工艺过程则是将含有镨钕铁硼的废料放入坩埚中，利用镨钕元素的熔点不同，经过在电磁感应、电流的作用下，使稀土开始熔化，在1000-1100℃条件下，使成熔融液，此时再加入清渣剂，在上述等同的温度下使高价铁成分形成凝固的渣料而除去，而将熔融液倒入模具中使其凝固获得稀土镨钕金属。本专利技术的有益效果（1）本专利技术方法从根本上解决了对回收的稀土废料的加工利用不采用酸液浸提方法，加工过程不产生废液和废气，避免了常规方法造成的环境污染。本专利技术工艺流程短、省工省时，高效低廉，耗能低。（2）本专利技术方法是利用稀土金属元素的不同熔点，使高熔点的铁和低熔点的镨钕能得到有效地分离，且所得稀土镨钕金属元素含量高，将产品采用ICP分析仪按照常规的分析方法分析，稀土镨钕金属含量达到99%，符合生产稀土金属材料的要求。（3）本专利技术工艺中主要是对稀土废料中的镨钕金属元素进行提取，稀土的熔融温度在900-1000℃度开始熔融，当达到温度1100度时，熔融结束，然而，铁则在温度1200℃时开始熔融，而在温度1500℃时熔融结束，对于进一步对铁元素的回收利用则不在本专利技术的范围，仅作为本专利技术工艺中的渣料处理。因此，本专利技术工艺中的实质性特点则是对稀土废料加工的温度进行有效控制，使温度控制在1000-1100℃达到镨钕元素的全部熔融，而获得稀土镨钕金属材料，而铁元素则仍保留在其渣料中，该方法对所得稀土镨钕金属含量较高，杂质较少。本专利技术实现了对稀土废料的高效回收利用。（4）本专利技术方法能够实现对稀土二次资源的低耗、无污染回收，且能够形成规模化回收，工艺条件简单易行，加工成本低，具有可观的经济和社会效益，同时更有明显的环境保护效益。具体实施方式实施例1（1）取钕铁硼下脚料400g，置于坩埚中，送入感应炉；（2）将感应炉开启加热，使温度升至1100℃灼烧10min；（3）将上述加热灼烧后的坩埚取出，加入含量为99.5%（W/W）的稀土金属过度材料100g，继续送入感应炉加热至1100℃灼烧10min，使物料全部熔融；（4）向上述熔融后的物料中加入1.6g硅酸钠清渣剂，继续在1100℃条件下，灼烧10min后，停止加热；（5）将上述经加热灼烧后的物料取出，除去凝固的渣料；（6）将除去凝固渣料后的熔融液倒入模具使其凝固，即得稀土金属。经ICP分析仪分析，稀土镨钕金属含量为99.54%。实施例2（1）取钕铁硼打磨料和砂轮料400g，置于坩埚中，送入感应炉；（2）将感应炉开启加热，使温度升至1000℃灼烧15min；（3）将上述加热灼烧后的坩埚取出，加入含量为99.5%（W/W）的稀土金属过度材料100g，继续送入感应炉加热至1000℃灼烧15min，使物料全部熔融；（4）向上述熔融后的物料中加入1.2g硅酸钠清渣剂，继续在1000℃条件下，灼烧15min后，停止加热；（5）将上述经加热灼烧后的物料取出，除去凝固的渣料；（6）将除去凝固渣料后的熔融液倒入模具使其凝固，即得稀土金属。经ICP分析仪分析，稀土镨钕金属含量为99.62%。实施例3（1）取钕铁硼下脚料400g，置于坩埚中，送入感应炉；（2）将感应炉开启加热，使温度升至1000℃灼烧15min；（3）将上述加热灼烧后的坩埚取出，加入含量为99.5%（W/W）的稀土金属过度材料100g，继续送入感应炉加热至1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从稀土废料中提取稀土金属的方法，其特征在于，步骤如下：（1）将稀土废料置于坩埚中，送入感应炉；（2）将感应炉开启加热，使温度升至1000‑1100℃灼烧10‑15min；（3）将上述加热灼烧后的坩埚取出，加入过渡料，继续加热至1000‑1100℃灼烧10‑15min，使物料全部熔融；（4）向上述溶融后的物料中加入清渣剂，继续在1000‑1100℃条件下灼烧10‑15min后，停止加热；（5）将上述经加热灼烧后的物料取出，除去凝固的渣料；（6）将除去凝固渣料后的熔融液倒入模具凝固后即得稀土金属；所述的稀土废料为钕铁硼下脚料，钕铁硼打磨料、砂轮料中的一种或多种；所述的过渡材料为含量95.5%W/W的稀土金属；所述的清渣剂为硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种任意配比。

【技术特征摘要】
1.一种从稀土废料中提取稀土金属的方法，其特征在于，步骤如下：（1）将稀土废料置于坩埚中，送入感应炉；（2）将感应炉开启加热，使温度升至1000-1100℃灼烧10-15min；（3）将上述加热灼烧后的坩埚取出，加入过渡料，继续加热至1000-1100℃灼烧10-15min，使物料全部熔融；（4）向上述溶融后的物料中加入清渣剂，继续在1000-1100℃条件下灼烧10-15min后，停止加热；（5）将上述经加热灼烧后的物料取出，除去凝固的渣料；（6）将除去凝固渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奎昌，花丽，周俏，张路，
申请(专利权)人：邳州市尕星医药技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32