一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法技术

本发明专利技术涉及一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法，所述方法包括如下步骤：(1)球磨混合氟化稀土固废物、转化剂以及溶剂，所得球磨料浆依次经水浸处理与固液分离，得到含氟滤液与水浸渣；(2)步骤(1)所得水浸渣经酸浸处理，得到酸浸液与酸浸渣，所得酸浸液经后处理，得到稀土氧化物；步骤(1)所得含氟滤液与酸液混合，经蒸发结晶得到含氟化合物与溶剂，所得溶剂循环回用于步骤(1)。本发明专利技术通过球磨的机械化学作用，提高了原料反应活性，促进了氟化稀土高效转化为氢氧化稀土，从而实现了氟和稀土的完全回收，所述方法具有成本与能耗低、绿色环保等特点。环保等特点。环保等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法


[0001]本专利技术涉及固废资源化回收
，具体涉及一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法。

技术介绍

[0002]稀土因其具有独特且优异的光、电以及磁等方面的性能，被广泛用于航空航天、武器制造、新能源及家居电器等各种领域。随着稀土生产和消费量的增加，含稀土的固废物的产量也随之增加，固废物随意堆存或填埋不仅浪费稀土资源，还会造成十分恶劣的环境污染和生态破坏。因此，从含稀土的固废物中提取和回收稀土，能够缓解稀土矿开采和稀土供应紧张的问题，还能降低固废物带来的环境污染。
[0003]从含氟化稀土的固废物中提取稀土较为困难。由于氟化稀土在强酸中性质非常稳定，导致常规的酸浸法难以从含氟化稀土的固废物中提取稀土。通常采用碱浸工艺将不酸溶的氟化稀土进行脱氟反应转化为酸溶性稀土化合物，但在氟化稀土碱转过程中新生成的氢氧化稀土会“钝化”氟化稀土，使氟化稀土不能完全转化为氢氧化稀土。若直接采用酸法提取氟化稀土中的稀土，需用浓硫酸焙烧工艺将氟化稀土中的氟元素以氟化氢的形式转化除去，但此工艺对设备要求高、腐蚀性强、能耗高且试剂消耗大。
[0004]CN 113564343A公开了一种焙烧含氟
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稀土矿和固渣的绿色化学碱转脱氟方法，包括步骤一、传统焙烧含氟稀土矿和渣的碱转脱氟，步骤二、加热浸取NaF，步骤三、固液分离，步骤四、加热浸取稀土。CN 105316486A公开了一种碱转分解含有氟化稀土的金属电解炉废渣的方法，为回收含氟化稀土的电解炉中稀土，采用过量浓碱液与含废渣混合后焙烧分解，将焙烧物加入球磨机，并加入纯水进行球磨溶出氟化钠，最后获得减少稀土化合物。以上专利技术需在高温或浓碱的条件下进行，试剂的消耗量较大，并且增加了能耗，还增加了后续对废水的处理负担。
[0005]CN 109161702A公开了一种选择性提取混合稀土精矿中非铈稀土的方法，包括：将包含氟碳铈矿与独居石的混合型稀土精矿在400
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650℃条件下空气氧化焙烧1
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3小时，生成热氧化焙烧矿；将混合稀土精矿中的氟碳铈稀土中的三价铈氧化成四价铈；热氧化焙烧矿与浓硫酸混合均匀，在150
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800℃下低温焙烧0.5
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2小时，利用浓硫酸溶解氧化焙烧矿形成磷酸铈和三价硫酸稀土；形成的磷酸铈和三价硫酸稀土与水进行水浸调浆、固液分离得到少铈硫酸稀土溶液和磷酸铈富集物。但上述工艺存在能耗高、酸用量大、废水排放量大且对生态环境不友好等缺点。
[0006]针对现有技术的不足，亟需提供一种能耗低、绿色环保且能够高效脱氟与回收稀土的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法，通过球磨的机械化学作用实现了常温下氟化稀土优先高效碱转和脱氟，并获得含氟化合物副产品，最终
实现稀土的高效酸浸溶出。所述方法中碱转脱氟的效率高、能耗低，酸、碱用量少，废水产生量较低且绿色环保。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法，所述方法包括如下步骤：
[0010](1)球磨混合氟化稀土固废物、转化剂以及溶剂，所得球磨料浆依次经水浸处理与固液分离，得到含氟滤液与水浸渣；
[0011](2)步骤(1)所得水浸渣经酸浸处理，得到酸浸液与酸浸渣，所得酸浸液经后处理，得到稀土氧化物；
[0012]步骤(1)所得含氟滤液与酸液混合，经蒸发结晶得到含氟化合物与溶剂，所得溶剂循环回用于步骤(1)。
[0013]本专利技术提供的方法，通过球磨过程的机械化学作用，使得物料粒径变小、比表面积增大，相应提高了反应活性，同时借助机械力作用打破了杂质和新生成的氢氧化稀土对氟化稀土的“包覆”，促进氟化稀土高效转化为氢氧化稀土，克服了氟化稀土需要高温浓碱条件碱转的问题，同时可以选择性地碱转化稀土氟化物，而其它杂质不进行碱转化，大幅降低了能耗与试剂的消耗；另外，酸浸液中不含氟离子，避免了后续稀土的除杂、分离等工艺中的氟干扰，提高了稀土的提取速率和稀土的回收率；另外可以对副产品含氟化合物进行回收，减少废物的产生。
[0014]步骤(2)所述酸浸处理的步骤与所述含氟滤液与酸液混合的步骤不分先后顺序。
[0015]优选地，步骤(1)所述转化剂与氟化稀土固废物中氟化稀土的摩尔比为(1
‑
6):1，例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1、5:1或6:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0016]所述转化剂与氟化稀土的比例过高会浪费转化剂，也会增加酸液的用量，从而增加成本；比例过低则造成固废物中氟化稀土转化不完全，导致稀土浸出率低。
[0017]优选地，步骤(1)所述氟化稀土固废物以及转化剂的总量与溶剂的质量比为1:(0.2
‑
8)，例如可以是1:0.2、1:0.5、1:1、1:3或1:8，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为1:(0.5
‑
3)。
[0018]优选地，步骤(1)所述球磨混合的料球质量比为1:(10
‑
50)，例如可以是1:10、1:20、1:30、1:40或1:50，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为1:(30
‑
50)。
[0019]优选地，步骤(1)所述球磨混合的转速为200
‑
800rpm/min，例如可以是200rpm/min、500rpm/min、600rpm/min、700rpm/min或800rpm/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为500
‑
800rpm/min。
[0020]优选地，步骤(1)所述球磨混合的时间为10
‑
180min，例如可以是10min、30min、50min、80min或180min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为30
‑
80min。
[0021]优选地，步骤(1)所述球磨混合在行星球磨机中进行。
[0022]优选地，步骤(1)所述球磨混合的温度为常温。
[0023]步骤(1)所述氟化稀土固废物包括氟化稀土冶炼渣、氟化稀土矿、氟化稀土或氟化
稀土熔盐电解渣中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氟化稀土冶炼渣与氟化稀土矿的组合，氟化稀土矿、氟化稀土与氟化稀土熔盐电解渣的组合，或氟化稀土冶炼渣、氟化稀土矿、氟化稀土与氟化稀土熔盐电解渣的组合。
[0024]优选地，步骤(1)所述氟化稀土固废物中的氟化稀土包括氟化镝、氟化钇、氟化铽、氟化钆、氟化铈、氟化钐、氟化铕、氟化钬、氟化铒、氟化铥、氟化镱或氟化镥中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氟化镝与氟化钆的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从氟化稀土固废物中回收稀土的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)球磨混合氟化稀土固废物、转化剂以及溶剂，所得球磨料浆依次经水浸处理与固液分离，得到含氟滤液与水浸渣；(2)步骤(1)所得水浸渣经酸浸处理，得到酸浸液与酸浸渣，所得酸浸液经后处理，得到稀土氧化物；步骤(1)所得含氟滤液与酸液混合，经蒸发结晶得到含氟化合物与溶剂，所得溶剂循环回用于步骤(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述转化剂与氟化稀土固废物中氟化稀土的摩尔比为(1
‑
6):1；优选地，步骤(1)所述氟化稀土固废物以及转化剂的总量与溶剂的质量比为1:(0.2
‑
8)，优选为1:(0.5
‑
3)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨混合的料球质量比为1:(10
‑
50)，优选为1:(30
‑
50)；优选地，步骤(1)所述球磨混合的转速为200
‑
800rpm/min，优选为500
‑
800rpm/min；优选地，步骤(1)所述球磨混合的时间为10
‑
180min，优选为30
‑
80min。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氟化稀土固废物包括氟化稀土冶炼渣、氟化稀土矿、氟化稀土或氟化稀土熔盐电解渣中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述氟化稀土固废物中的氟化稀土包括氟化镝、氟化钇、氟化铽、氟化钆、氟化铈、氟化钐、氟化铕、氟化钬、氟化铒、氟化铥、氟化镱或氟化镥中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述转化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氨水中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述溶剂包括水。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述水浸处理的时间为5
‑
120min，优选为10
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60min；优选地，步骤(1)所述水浸处理的温度为20
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30℃。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述酸浸处理所用酸的浓度为0.01
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10mol/L，优选为0.5
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3mol/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：万印华，刘玉城，李学伟，高芳，张传奇，李晨，胡康，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：