电还原-P507萃取分离法从废钕铁硼中回收稀土工业试验

在电解槽中连续电还原废钕铁硼分解液,电还原完全后分解液进萃取槽进行萃取分离除铁,连续工业生产,稀土回收率:98.13%.回收的稀土料液可用于P507-HCl体系稀土分离.     

电还原-P507萃取分离法从废钕铁硼中回收稀土工业试验

在电解槽中连续电还原废钕铁硼分解液,电还原完全后分解液进萃取槽进行萃取分离除铁,连续工业生产,稀土回收率:98.13 %。回收的稀土料液可用于P₅₀₇-HCl体系稀土分离。      

废旧稀土金属钕铁硼回收技术研究现状与展望

稀土是重要的战略资源,也是世界强国资源争夺的核心。磁性材料尤其钕铁硼永磁体在生产制备和使役过程中产生大量废料,我国废旧钕铁硼产量逐年增多,形成了稀土“城市矿山”。研究废旧钕铁硼的回收利用技术,对我国稀土绿色和可持续发展具有重要意义。本文总结了国内外废旧稀土金属钕铁硼各种回收方法,综述了近年来稀土磁性废料回收技术研究进展,并面向保护环境和节约资源及低成本的发展趋势,对废旧稀土金属回收技术进行了展望。     

电还原-P_(507)萃取分离法回收稀土新工艺试验研究

从废钕铁硼中回收稀土旧工艺,工艺流程长、消耗化工材料多,回收成本高;研究一种工艺流程短、消耗化工材料少、回收成本低的从废钕铁硼中回收稀土新工艺非常必要。试验表明:电还原-P507萃取分离法从废钕铁硼中回收稀土新工艺可行,与旧工艺比较,回收1 t稀土可节约成本6033.04元;新工艺回收稀土收率为96.10%。     

草酸盐沉淀法回收钕铁硼废料中稀土元素的研究

钕铁硼因其优异的磁性能而得到广泛的应用,在生产加工过程中会产生40%左右的废料,其中氧化严重的废料需用化学方法来回收价格高昂的稀土元素。利用稀土草酸盐和草酸亚铁在水中溶解度的巨大差异,向钕铁硼废料酸溶液中滴加草酸直接得到稀土草酸盐,使稀土元素和杂质元素分离。通过研究草酸的用量、溶液的p H值及反应温度对草酸盐沉淀实验结果的影响,得到的产物通过热重分析(TGA)研究其分解过程,确定其完全分解的条件。最后用X射线衍射仪(XRD)检测产物的物相,用X射线荧光光谱仪(XRF)分析产物的元素种类及含量。实验结果表明,在80℃,p H 1.5~2.0,草酸用量比1.5,沉淀效果最佳,得到的稀土草酸盐经过烘干在800℃下灼烧得到混合稀土氧化物,Nd和Pr的混合稀土氧化物达99.27%。在钕铁硼废料的回收中应用草酸盐沉淀法可以高效地分离稀土元素和铁元素,提高废料的回收利用率,促进资源循环。     

一种稀土电解废石墨制品回收稀土熔盐工艺研究

研究了稀土电解废旧石墨的稀土熔盐分布和含量,以及目前我国处理稀土电解废石墨制品及回收稀土资源存在的弊端,创新性地提出了一种利用重选法处理废石墨回收稀土熔盐的工艺。通过该工艺处理废旧石墨制品,可使稀土熔盐的回收率达到95%以上,满足生产技术指标,有效解决了废石墨制品对环境的影响和稀土资源浪费问题,为处理稀土电解废石墨制品回收稀土资源提供了新途径。     

尿素共沉淀法回收钕铁硼废料中的稀土及铁元素

通过尿素共沉淀法从钕铁硼废料中回收稀土及Fe元素,并采用X射线衍射(XRD)分析其相组成,用扫描电镜(SEM)分析其微观结构,获得的产物由纳米尺寸的稀土或稀土与铁的混合氧化物以及微米尺寸的Fe_2O_3组成。研究了pH值与温度T对尿素水解及回收产物的影响。结果表明,随pH值从1增大至6,稀土元素回收率总体呈先升高后降低的趋势,Fe元素回收率呈持续升高趋势。4种稀土元素回收率随pH值的变化趋势略有差异。随温度升高,4种稀土元素回收率均先升高后降低,总回收率在温度为60～70℃时稳定在大于90%的水平。其中最佳沉淀条件为:pH=3,T=65℃。该条件下稀土元素和Fe元素回收率分别为94.92%和100.49%,总回收率为98.81%,产物纯度为98.86%。与现有共沉淀工艺相比,尿素共沉淀工艺可通过控制温度来控制反应速度,获得高的回收率及纯度。该方法流程短、操作简单、节能环保,是一种具有实用价值的钕铁硼废料回收工艺。     

稀土粗精矿提取过程稀土元素分布规律研究

某伴生稀土磷矿矿物种类繁多、嵌布粒度微细,连生关系复杂,难解离难选。通过物理和化学选矿得到REO含量13.12%的稀土粗精矿,采用"中温酸化-水浸-除杂-沉淀稀土"流程提取回收其中的稀土并对稀土元素的分布规律进行研究,全流程稀土回收率85.78%,其中稀土元素Ce O2、Nd2O3、Gd2O3、Dy2O3和Y2O3回收率分别为87.95%,86.25%,66.38%,49.22%和47.66%。实验结果表明,该工艺流程可以有效提取回收稀土粗精矿中的稀土。稀土各元素在回收过程中回收率不尽相同,中、重稀土的回收率低,其主要原因是硫酸酸化-水浸过程中、重稀土硫酸盐与硫酸钙共沉淀形成复杂难溶硫酸复盐。     

从废稀土荧光粉回收稀土

稀土荧光粉广泛应用于发光材料行业,并且用量每年都在不断增长,同时产生的废旧稀土荧光粉也越来越多。因此,从中回收稀土不仅有利于保护环境,而且有利于资源的充分利用。物理方法难以从废旧稀土荧光粉中分离得到高纯度单一稀土,化学方法则可以获得单一高纯稀土。而它的瓶颈在于浸出和分离的高效性及经济性。本文对废稀土荧光粉回收稀土技术的现状进行了分析,认为已具有从废旧稀土荧光粉中提取单一、高纯稀土的成套新技术。     

从废荧光粉中回收稀土的工艺研究

研究了从废荧光粉(REO^12.00%)中回收稀土元素的工艺。采用碳酸钠焙烧-酸浸出工艺回收废荧光粉中的稀土,研究了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间以及浸出条件对稀土回收率的影响。研究结果表明,碳酸钠焙烧试验的最佳条件为碳酸钠与荧光粉焙烧比例1∶2,焙烧温度700℃,焙烧时间1 h;焙烧产物用盐酸浸出,浸出试验最佳条件:盐酸浓度、液固比、浸出温度、浸出时间分别为3 mol/L、10∶1、70℃、2 h,在上述焙烧及浸出最优条件下,稀土总回收率(REO)达97%以上。     

NdFeB废料浸出工艺研究及浸出设备设计

由于中国目前对NdFeB废料回收稀土的自动化程度低,产品的纯度波动大,难以保证生产的安全性和运行的可靠性,导致稀土的回收率指标低。以盐酸优溶法对NdFeB废料回收为技术依托,首先对影响稀土流失较大的浸出除杂过程进行实验研究,并总结出提高浸出率的技术措施;然后对NdFeB废料浸出工艺过程进行研究;最后对浸出设备进行设计。稳定了稀土回收的纯度,提高了稀土的回收率指标,降低了生产成本,对NdFeB废料浸出工艺自动化和绿色生产的实现有积极的促进意义。     

微量稀土元素对Sn57Bi1Ag焊料合金组织与性能的影响

研究微量稀土元素对Sn57Bi1Ag无铅焊料合金显微组织以及性能的影响。结果表明,当稀土含量为0.05%～0.5%(质量分数)时,对该无铅焊料合金的导电性和腐蚀性影响不大,但使熔化区间温度降低;可以提高焊料合金的力学性能,提高焊料的铺展面积,细化组织。比较Ce、Er、Y三种稀土元素对焊料合金的影响,发现Er元素可以更好地提高焊料合金的综合性能,Ce次之。     

Nd(III)在NaF-KF熔盐钨电极上电化学行为

钕铁硼磁体中稀土元素钕占据较大比重,从钕铁硼废料回收稀土有重大意义。为进一步了解钕在高温下氟化物熔盐的行为,本文在1 063 K采用NaF-KF(摩尔比2:3)电解质体系,加入质量分数为1%的NdF₃,以Pt为参比电极,钨棒为对电极,用循环伏安法等电化学暂态测试研究了Nd(III)在惰性钨电极上的电化学过程,探究Nd(III)的还原机理。结果显示:Nd(III)于NaF-KF-NdF₃熔盐中在惰性钨电极上的电化学还原过程是受扩散控制的不可逆的一步反应:Nd(III)+3e-=Nd,1 063 K时循环伏安法得到Nd(III)的扩散系数为2.107×10-5 cm2/s,钕的成核机制为瞬时成核。      

自然氧化预处理钕铁硼废料浸出过程

为降低钕铁硼废料预处理成本,探讨利用盐酸润湿-空气自然氧化法对钕铁硼废料进行预处理,并对经盐酸润湿-空气自然氧化处理的钕铁硼废料中稀土的浸出工艺和浸出动力学进行研究.结果表明:以4 mol/L HCl润湿原料,在空气中放置20 d后铁的氧化率达到92.37 %,可满足铁硼废料中稀土回收的前期处理工艺要求,降低生产成本;在浸出的过程中,当反应温度为363 K,盐酸浓度为2 mol/L、粒度为0.055~0.088 mm、液固比V_L/W_S=8:1、搅拌速率500 r/min下,反应时间为60 min后经盐酸润湿-空气自然氧化Nd-Fe-B废料中稀土的浸出率可达89.36 %;研究表明,钕铁硼废料中稀土浸出过程主要是受扩散控制,其表观化学反应活化能E=17.49 kJ/mol.      

晶界扩散中Tb对烧结NdFeB磁体微观组织和磁性能的影响

通过晶界扩散技术提升烧结钕铁硼(NdFeB)磁体矫顽力的方法已获得广泛应用,为了研究重稀土磁粉对磁体综合磁性能的影响,本文采用喷涂扩散的方法将重稀土Tb含量为6.0%(质量分数)的磁粉作为复合扩散源的一部分进行晶界扩散并制备了高性能烧结NdFeB磁体。结果表明,当主扩散源占比为60%(质量分数)时,Nd₄₀Tb₆₀对应扩散磁体的矫顽力最高达到21.52 kOe,矫顽力增幅明显。经过微观组织结构和XRD表征分析,重稀土元素Tb沿晶界相扩散进入磁体内部的同时发生了晶格取代反应,可在晶粒表层生成磁晶各向异性场更强的(Nd,Dy/Tb)₂Fe₁₄B硬磁相,显著增强了磁体矫顽力。当主扩散源占比为20%、40%和80%(质量分数)时,Nd₈₀Tb₂₀,Nd₆₀Tb₄₀和Nd₂₀Tb₈₀对应扩散磁体的矫顽力增幅较小,其中Nd₈₀Tb₂₀扩散...     

南方稀土湿法冶炼废水综合回收与治理研究（下）

介绍了南方稀土分离过程中废水的来源、分类与主要成分。根据稀土产业排放标准要求,针对各种废水,提出了制定清浊分流、分类处理,浓稀分治、循环利用、综合回收与无害化治理的总体思路。结合稀土分离工艺流程,通过改进工艺、调整工艺过程与设备,采用母液循环、逆流洗涤、平衡利用工艺排水等工艺清洁化方案,废水能达到稀土产业排放标准。     

南方稀土湿法冶炼废水综合回收与治理研究（上）

介绍了南方稀土分离过程中废水的来源、分类与主要成分。根据稀土产业排放标准要求,针对各种废水循环利用、综合回收与无害化治理的总体思路,提出了清浊分流、分类处理、浓稀分治的治理方法。结合稀土分离工艺流程,通过改进工艺、调整工艺过程与设备,采用母液循环、逆流洗涤、平衡利用工艺排水等工艺清洁化方案,废水能达到稀土产业排放标准。     

High-efficiency simultaneous extraction of rare earth elements and iron from NdFeB waste by oxalic acid leaching

Iron can not be recovered at high value because only rare earth elements are effectively recovered from NdFeB waste via oxidation roasting-hydrochloric acid leaching process.In this study,a new method for leaching NdFeB waste with oxalic acid was developed.The high-efficiency,simultaneous and high-value recovery of rare earth elements and iron was realized to simplify the process and improve the economic benefit.Results of the oxalic acid leaching experiments show that under the optimum leaching conditions at 90℃ for 6 h in the aqueous solution of oxalic acid(2 mol/L) with a liquid-solid ratio of60 mL/g,the iron leaching efficiency and precipitation rate of rare earth oxalate reach 93.89% and 93.17%,respectively.Rare earth oxalate and Fe(C₂O₄)3^3- were left in the residue and the leaching solution,respectively.The leaching mechanism was further analyzed by characterising the leach residues obtained through X-ray powder diffraction(XRD) and scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy(SEM-EDS).Results of the leaching kinetics study indicate that the process of oxalic acid leaching follows the shrinking nucleus model,and the leaching kinetics model is controlled by the mixed factors of diffusion and chemical reaction.The leaching residue was calcined at 850℃ for 3 h and then decomposed into rare earth oxide,which can be directly used to prepare rare earth alloy via molten salt electrolysis.For the leaching solution,ferric oxalate solution was reduced using Fe powder to prepare the ferrous oxalate(FeC₂O₄-2H₂O).     

碱熔预处理对废旧稀土荧光粉中稀土提取的影响

针对废旧稀土荧光粉特性,采用高温碱熔与酸浸相结合的方法处理废旧稀土荧光粉,考察碱熔温度、氢氧化钠用量、碱熔时间对稀土浸出率和铝回收率的影响,并对碱熔过程中的物相及形貌变化进行分析.结果表明,在碱熔温度为1050℃、氢氧化钠与废粉质量比为2.5∶1、碱熔时间为2 h 条件下,其稀土浸出率可达98%以上,铝回收率可达98%.通过对碱熔产物物相和形貌分析表明,废粉晶体结构被有效破坏,其中稀土以稀土氧化物形式存在,碱熔产物变成无定型云絮状.     

Evaluating organic acids as alternative leaching reagents for rare earth elements recovery from NdFeB magnets

This study proposes an advanced leaching method using organic acids to recover rare earth elements (REEs) from NdFeB permanent magnets from end-of-life computers hard disk drives (HDDs). The end-of-life HDDs were first dismantled in order to recover NdFeB magnets, which were then thermally demagnetized at 350 °C during 30 min before crushing in a ball mill under inert atmosphere. Scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS) analyses performed on the NdFeB magnets show the heterogeneous structure containing the major matric phase Nd₂Fe₁₄B and the REEs-rich phase containing Nd and Pr oxides. Additionally, X-ray diffraction (XRD) and Mössbauer spectroscopy (MS) analyses on the ground NdFeB magnet show that grinding NdFeB magnets under inert atmosphere helps to minimize its oxidation. Chemical analysis shows that the composition of the ground sample is Nd: 22.8 wt%, Pr: 3.3 wt%, Dy: 1.2 wt%, Fe: 62.6 wt%, Co: 1.5 wt%, B: 0.9 wt%, Ni: 0.6 wt%. Diagrams of speciation and equilibrium phases (E_h vs. pH) were calculated to determine the predominance of the formed species in the REEs–organic acids systems. The influence of the organic acid type (acetic acid, formic acid, citric acid and tartaric acid), the acid concentration (10 vol%, up to saturation), and the solid/liquid (S/L) ratio (0.5%–10%) on NdFeB magnets leaching was investigated employing an optimal experimental design conceived by the statistical software JMP. Acetic acid (CH₃COOH) shows the highest leaching performance of REEs, allowing leaching yields over 90% for Nd, Dy and Pr in the acid concentration range of 1.6–10 mol/L and the S/L ratio range of 0.5%–5% at a temperature of 60 °C. The results presented in this investigation suggest that REEs can be recovered from magnets of end-of-life HDDs using an eco-friendly method assisted by organic acids.