钕铁硼废料资源化回收利用研究进展

中国每年会产生很多钕铁硼废料,这些废料中含有大量的稀土等有价元素。对钕铁硼废料进行资源化回收利用有助于改善中国稀土资源短缺、环境污染和资源浪费的问题。钕铁硼废料的绿色回收前景广阔,因此有必要对钕铁硼废料的资源化回收利用做更加全面和系统的研究。文中对一些传统钕铁硼废料回收工艺和钕铁硼废料回收的新方法进行了综述,并总结了这些方法的特点,以期在高效回收钕铁硼废料工艺的研究上提供指导和帮助。      

块状烧结钕铁硼废料的氢处理回收技术研究进展

块状烧结钕铁硼废料的主要来源包括烧结钕铁硼机加工过程中形成的边角料和各类报废产品中回收的废料。这种废料基本保持了烧结钕铁硼固有的成分和微结构,如果采用湿法冶金工艺加以回收,不仅工艺过程复杂、回收成本高,而且可能对环境造成污染。对此,不同研究者经过努力开发出了多种短流程、低成本、高效率的块状烧结钕铁硼废料的氢回收技术。本文介绍了利用氢气回收块状钕铁硼烧结废料的原理、工艺流程及当前的研究现状。     

钕铁硼废料中钕、镝及钴的回收

研究了钕铁硼废料中钕、镝、钴的回收与分离,根据废料中所含元素的化学性质,选择了硫酸溶解、复盐沉淀稀土、碱转化、盐酸溶解、复盐沉淀铁及萃取分离等手段,成功的将钕铁硼废料中有价值的元素进行了提取,得到了纯度较高的氧化钕、氧化镝及氧化钴。     

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。     

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.      

钕铁硼磁性材料生产工艺及其废料综合利用的研究进展

考察了目前钕铁硼磁性材料的生产工艺进展情况,对其生产过程中所产生的稀土固体废物的资源特性进行了分析讨论,论述了钕铁硼废料综合利用的现状并提出了建议。     

钕铁硼二次废渣制备铁系产品路径探析

钕铁硼二次废渣是钕铁硼烧结废料回收稀土后产生的工业废渣，年产量超过数万吨，是稀土磁性材料工业固体废弃物的最大单一排放源。钕铁硼二次废渣主要成分为Fe₂O₃，长期大量堆存不但占用土地资源，还引发污染环境问题。因此，对二次废渣的综合开发和高效利用可降低对环境的危害，减轻生产企业的环保压力，同时，还能提升经济效益。针对钕铁硼二次废料的物相及化学成分特点，阐述了利用钕铁硼二次废渣提铁，以及制备铁系产物的基本原理，并对制备路径进行了分析，以期为钕铁硼二次废渣的综合利用提供新思路。     

钕铁硼生产中废料的回收及利用

本文介绍了烧结钕铁硼生产过程中产生废料的情况以及相应的处理方法。     

钕铁硼生产中废料的回收及利用

本文介绍了烧结钕铁硼生产过程中产生废料的情况以及相诮的处理方法。     

电渗析处理钕铁硼废料回收稀土过程中高盐难降解废水

利用电渗析技术对钕铁硼废料回收稀土冶炼过程中产生的高盐难降解废水进行脱盐处理,研究了浓室与淡室体积比、操作电压、极水浓度、原料液与极水流量等对脱盐性能影响及废水COD变化情况。研究发现：利用电渗析技术,废水脱盐率可达93%以上,淡室中废水的COD得到降解,浓室中废水的COD基本不会富集,电耗为15.9 kWh/m3,为钕铁硼废料冶炼废水处理提供了技术支撑。     

NdFeB废料浸出工艺研究及浸出设备设计

由于目前企业钕铁硼废料回收稀土的自动化程度低,难以保证生产的安全性和运行的可靠性、高效益,实际生产存在产品的纯度波动大,稀土回收率指标低等问题。提出以盐酸优溶法对钕铁硼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Nd Fe B废料浸出工艺过程进行研究;最后对浸出设备进行设计。本文的研究达到了提高和稳定产品质量、增加生产率、降低生产成本和改善生产条件等要求,对整个工艺的自动化及绿色生产的实现有积极的促进意义。     

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。     

硫酸化焙烧-水浸法回收钕铁硼和铈铁硼废料过程的对比分析

铈铁硼废料氧化料中出现单独的CeO₂相，在硫酸化焙烧过程中发生价态转变，有别于钕铁硼废料，因此本文针对两种废料氧化料的硫酸化焙烧过程开展对比分析。研究结果表明：钕铁硼和铈铁硼废料氧化料最高硫酸化率分别为91.7%和96.1%,前者硫酸化过程主要发生在中温焙烧阶段，后者硫酸化过程主要发生在低温浸润阶段，且在中温焙烧阶段生成中间物质Ce(SO₄)₂;二者硫酸化焙烧最终产物均为Fe₂O₃和RE₂(SO₄)₃,高温焙烧料均为孔洞大小不均匀的疏松结构，富稀土相大多被非稀土相包裹。除CeO₂外，铈铁硼废料焙烧机理与钕铁硼废料一致，均为稀土氧化物、Fe₂O₃与硫酸反应生成溶于水的稀土硫酸盐和Fe₂(SO₄)₃,高温下Fe₂(SO₄)₃     

钕铁硼废料综合回收技术的研究进展

我国是全球最大的钕铁硼(NdFeB)永磁材料生产基地和消费市场。在NdFeB永磁材料生产加工过程中以及含有NdFeB永磁材料的报废产品中产生大量的NdFeB废料。对NdFeB废料进行回收再利用有助于建设稀土资源高效的循环经济体系,对保持我国稀土资源优势和环境安全具有重要的战略意义。本文对现有的NdFeB废料回收技术进行了总结,综述了直接回用法、火法冶金、湿法冶金、电化学回收工艺等多种不同NdFeB废料回收技术的作用原理和研究进展,分析了各类NdFeB废料回收技术的优劣势,并提出了未来NdFeB废料绿色、高效、可持续回收技术的重点研究方向,为稀土二次资源的高效开发利用研究提供有益参考。     

钕铁硼废料浸出前后物相转变行为研究

为了研究钕铁硼废料浸出前后的工艺矿物学,将钕铁硼废料在650 ℃下焙烧2 h,而后用4 mol/L的盐酸浸出,得到浸出渣。通过XRF、XRD、XPS和SEM-EDS对焙烧产物和浸出渣进行表征。实验结果表明:焙烧产物中主要由Fe₂O₃、Fe₃O₄、SiO₂、NdFeO₃和Nd₂O₃等物质组成,且焙烧产物中稀土含量为16.40%;浸出后,浸出渣中无NdFeO₃、Nd₂O₃两种物质,稀土含量仅为0.66%。在XPS检测中,Fe以Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）两种价态存在于焙烧产物中,说明此温度下Fe没有被完全氧化成Fe（Ⅲ）,仍有部分Fe（Ⅱ）存在;渣中除Fe（Ⅲ）外同样检测出Fe（Ⅱ）,说明浸出过程并没有将Fe（Ⅱ）完全除去。本实验进一步完善了钕铁硼废料浸出理论,对未来钕铁硼的回收具有一定的指导意义。      

超重力强化金属铋提取废旧钕铁硼中稀土元素

钕铁硼是应用最广泛的永磁材料,每年会产生大量达到使用年限的废旧钕铁硼。这些废料中含有20%～30%稀土元素,是宝贵的二次资源。文中以金属铋为提取剂,通过火法熔炼回收废旧钕铁硼中的稀土元素,并利用高温超重力技术将过量的铋分离,用于循环使用。考察了熔炼过程中铋废质量比对稀土提取效率的影响,以及超重力离心过程中温度和重力系数对铋的回收率的影响。结果表明,在铋废质量比大于1∶1时,铋相与铁相分层效果较好,废旧钕铁硼中的稀土元素几乎全部进入铋相中;在较优分离条件：T=500℃、G=1 000下,稀土回收率达99.8%,铋的回收率达72.7%。该工艺的成功开发为废旧钕铁硼中稀土元素回收利用开辟了一条新途径。     

用烧结钕铁硼废料制取氧化钕的研究

利用稀土烧结钕铁硼永磁材料的废料作为原料，选用酸溶——复盐沉淀的化学法，制取氧化钕的实验研究。实验表明，制备的氧化钕的纯度≥95％，回收率≥85％。实验的工艺技术及设备是稳定可行的，其他技术经济指标较好。这是处理废料的新途径，具有推广应用价值。     

烧结钕铁硼废料中Nd2O3的回收

探索了从烧结钕铁硼磁体的废料中回收Nd2O3的工艺流程.根据废料中所含元素的化学性质,分别采用了硫酸复盐沉淀法及草酸盐二次沉淀法来回收Nd2O3,并比较了不同回收方法对杂质含量和回收率的影响,得出了简单可行、效益良好的工艺条件.试验结果表明,采用硫酸复盐沉淀法,稀土元素沉淀比较完全,所得产品纯度较高,且Nd2O3的回收率可达82%以上.     

用盐酸优溶法从NdFeB废料中回收稀土

介绍了盐酸优溶法的基本流程。采用该方法从钕铁硼废料中萃取分离钕镝,制取的氧化镝中w(Dy_2O_3)≥99%,非稀土杂质含量符合国标要求,稀土总回收率大于92%,生产过程稳定。     

硫酸焙烧分解包头混合稀土精矿添加铁泥的研究

在硫酸焙烧分解包头混合稀土精矿工艺中,利用处理钕铁硼废料所产生铁泥替代铁粉,通过焙烧分解、P204转型得到氯化稀土溶液,并与原工艺得到的的溶液进行对比,结果表明,使用铁泥和使用铁粉达到了相同的工艺效果,铁泥中的稀土得到了很好的回收。