一种在C2H2O4-NH3体系下从钕铁硼油泥中同时回收钕、镨、镝、钴、铁的方法技术

技术编号:9825486 阅读:92 留言:0更新日期:2014-04-01 13:03
一种在C2H2O4-NH3体系下从钕铁硼油泥中同时回收钕、镨、镝、钴、铁的方法,属于钕铁硼油泥回收技术领域。C2H2O4-NH3体系热力学研究以及模拟,建立热力学模型,确定可适用的工艺及工艺参数。并在C2H2O4-NH3体系下调节并选取两次pH为:(0.5~2.5)-9进行“配合-沉淀”,可达到同时回收钕、镨、镝、钴、铁的效果。该流程可以有效缩短前期工艺探索,操作简单,工艺简洁,有效减少废物排放,并且实现钕铁硼油泥中钕、镨、镝、钴、铁的全回收。其中,钕的回收率>=99%;镨的回收率>=99%;钴的回收率>=79%;镝的回收率>=99%;铁的回收率>=99%。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
确定在C2H2O4?NH3体系下从钕铁硼油泥中同时回收钕、镨、镝、钴、铁工艺的方法,其特征在于,所采用的技术方案是:首先,通过查找各个元素在C2H2O4?NH3体系下可能发生的配合反应以及反应平衡常数,建立热力学模型;然后,通过已经建立起的热力学模型确定回收钕、镨、镝、钴、铁的工艺以及工艺中参数的选择:在C2H2O4?NH3体系下,确定工艺为:钕铁硼油泥蒸馏、酸溶、氧化、配合沉淀得产物;上述热力学模型的建立包括以下步骤:首先,查阅在C2H2O4?NH3体系下钕、镨、镝、钴、铁可能发生的反应以及每个反应的平衡常数,由水的电离平衡可得到等式:[H+]=10?pH??(1?1)[OH?]=Kw*10pH??(1?2)在C2H2O4?OH体系中,溶液中的游离金属离子浓度为:[Nd3+]=min{(Kspnac/[C2O42?]3)1/2,Kspnh/[OH?]3}??(1?3)[Pr3+]==min{(Ksppac/[C2O42?]3)1/2,KsppH/[OH?]3}??(1?4)[Dy3+]=min{(Kspdac/[C2O42?]3)1/2,Kspdh/[OH?]3}??(1?5)[Fe3+]=Kspf3h/[OH?]3??(1?6)[Fe2+]=min{Kspf2ac/[C2O42?],Kspf3h/[OH?]2}??(1?7)[Co2+]=Kspch/[OH?]2(1?8)[H2C2O4]=[C2O42?]+[H?C2O4?]+[C2H2O4]??(1?9)[H2C2O4]=[C2O42?]{1+10?pH/Kaac2+10?2pH/(Kaac2*Kaac1)}??(1?10)由于各金属离子跟[OH?]、[NH3]、[C2O42?]发生配合反应,因此根 据质量守恒定律得到溶液中各金属离子的总浓度:[Nd]=[Nd3+]+[Nd(OH)2+]+[Nd(C2O4)+]+[Nd(C2O4)2?]+[Nd(C2O4)33?]=[Nd3+]+Knh*[Nd3+]*[OH?]+Knac11*[Nd3+]*[C2O42?]+Knac12*[Nd3+]*[C2O42?]2+Knac13*[Nd3+]*[C2O42?]3??(1?11)[Pr]=[Pr3+]+[Pr(OH)2+]+[Pr(C2O4)+]+[Pr(C2O4)2?]+[Pr(C2O4)33?]??(1?12)[Dy]=[Dy3+]+[Dy(OH)2+]+[Dy(C2O4)+]+[Dy(C2O4)2?]+[Dy(C2O4)33?]??(1?13)[Fe2]=[Fe2+]+[Fe(OH)+]+[Fe(OH)20]+[Fe(OH)3?]+[Fe(OH)42?]+[Fe(C2O4)0]+[Fe(C2O4)22?]+[Fe(C2O4)34?]+[Fe(NH3)2+]+[Fe(NH3)22+]+[Fe(NH3)42+]=[Fe2+]{1+Kf2h1*[OH?]+Kf2h2*[OH?]2+Kf2h3*[OH?]3+Kf2h4*[OH?]4+Knac11*[C2O42?]+Knac12*[C2O42?]2+Knac13*[C2O42?]3+Kf2am11*[NH3]+Kf2am12*[NH3]2+Kf2am14*[NH3]4}?????????????????????????????????????????(1?14)[Fe3]=[Fe3+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)30]+[Fe(OH)42?]=[Fe3+]{1+Kf3h1*[OH?]+Kf3h2*[OH?]2+Kf3h3*[OH?]3}?????????????????????????????????????????(1?15)[Co]=[Co2+]+[Co(OH)+]+[Co(OH)20]+[Co(OH)3?]+[Co(OH)42?]+2*[Co2(OH)33?]+4*[Co4(OH)44?]+[Co(NH3)]+[Co(NH3)2+]+[Co(NH3)22+]+[Co(NH3)32+]+[Co(NH3)42+]+[Co(NH3)52+]+[Co(NH3)62+]=[Co2+]{1+Kch1*[OH?]+Kch2*[OH?]2+Kch3*[OH?]3+Kch4*[OH?]4+2*Kch21*[Co2+]*[OH?]+4*Kch44*[Co2+]3*[OH?]4+Kcam11*[NH3]+Kcam12*[NH3]2+Kcam13*[NH3]3+Kcam14*[NH3]4+Kcam15*[NH3]5+Kca...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘敏赖伟鸿李春燕尹小文金琼花岳明索红莉
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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