一種釤鈷磁性廢料的回收利用方法
【專利摘要】本發明涉及一種釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是：a.釤鈷廢料用稀鹽酸浸出，反應完全后過濾以除去酸不溶物；b.浸出液調節pH，用草酸沉淀溶液中的稀土元素，生成灰白色草酸鹽沉淀，過濾干燥、經灼燒后得到固體氧化釤；c.沉淀釤后的濾液用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，調節pH使溶液中的鐵元素先于鈷元素生成沉淀，過濾；d.除鐵后的濾液，調節pH，加入草酸得到草酸鈷沉淀，過濾、干燥、灼燒后得到氧化鈷。其優點是：根據廢料所含元素的化學性質，選擇了鹽酸優溶、草酸沉淀、氧化除鐵及灼燒等方法，成功提取出釤鈷廢料中的有價元素，工藝簡單、生產成本低。回收利用過程不產生二次環境污染，所制備的氧化釤、氧化鈷產品提取量高。
【專利說明】一種釤鈷磁性廢料的回收利用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種釤鈷磁性廢料的回收利用方法，即回收釤鈷磁性廢料中的有價元素，最終得到氧化釤及氧化鈷產品。屬于濕法冶金領域。
【背景技術】
[0002]隨著磁性材料應用范圍的不斷擴大，人們研制出了許多性能優異的永磁材料。稀土永磁合金中的稀土鈷合金,組成可分為2大類，一類組成約為RECo5，另一類約為RE2Co17。本發明采用的原料為釤鈷永磁材料，通常用RECo5表示。釤鈷永磁材料的生產過程從原料的預處理到最后的產品檢測，每一道工序都不可避免的產生廢料或廢品，主要有:在原料的預處理階段產生的各單一原料的損耗；工序過程中的廢品；機加過程中的邊角料和削磨粉；不合格品；合金熔煉過程中產生的合金渣等。廢料產生量約為產量的30%，2011年生產釤鈷磁體llOOt，形成的廢料約為330t，其中釤和鈷的含量較高且有提取價值。因此，從釤鈷廢料中提取有價值的元素如鈷和稀土，可以使資源再生，并獲得相應的經濟效益。
目前濕法回收釤鈷磁性廢料的方法，如:沈曉東，侯永根，磁性廢料的利用[J]，江蘇化工，2003，31 (3):45-47，提出釤鈷廢料用1:1硫酸溶解，過濾除去酸不溶物。調節pH至2~3，加入過量飽和草酸溶液，溶液中稀土元素生成灰白色草酸鹽沉淀。過濾，所得濾液除鐵后，加過量NaOH溶液，過濾得Co (OH) 2沉淀，干燥、灼燒后得CoO。此種方法得到的Co (OH) 2沉淀不易過濾，且其中夾帶大量Na離子，另一方面，硫酸對釤鈷廢料的溶解率極低且生成的廢水酸度高。又如:張曉東，許濤，廢舊鈷基合金材料的資源綜合利用[J]，稀土，2009，30(2):98-101，提出采用硫酸浸出、過硫酸鈉氧化、堿中和、沉淀分離稀土與鈷和鐵，鈷鐵沉淀酸化控制PH分離鈷和鐵，最終實現對稀土和鈷的回收。工藝過程中同樣存在硫酸浸出率低的問題，且加入大量的氧化劑過硫酸鈉，得到的氧化物產品純度較低。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對以上問題，提供一種工藝簡單、生產成本低，釤、鈷回收率高，得到的氧化物產品純度高，回收利用過程不產生二次環境污染的釤鈷磁性廢料的回收利用方法。
[0004]實驗使用的釤鈷磁性廢料中稀土主要是釤，合金中還會有銅、鐵等取代部分鈷。為實現釤和鈷的回收，首先對磁性廢料中各元素進行粗分，再對有價元素逐一提純，并去除其中雜質，使能達到相應的產品標準。本發明是通過以下方案實現的:
a.釤鈷廢料用稀鹽酸浸出，反應完全后過濾以除去酸不溶物；
b.浸出液調節pH=2~4，用草酸沉淀溶液中的稀土元素，生成灰白色草酸鹽沉淀，過濾干燥、經灼燒后得到固體氧化釤；
c.沉淀衫后的濾液用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,調節pH=2~4,使溶液中的鐵元素先于鈷元素生成沉淀，過濾，達到溶液除鐵的目的；
d.除鐵后的濾液，調節pH=2~4，加入草酸得到草酸鈷沉淀，過濾、干燥、灼燒后得到氧化鈷。
[0005]所述釤鈷廢料經過破碎研磨，過20-40目篩。
[0006]所述稀鹽酸的酸度為2~4Μ。
[0007]鹽酸溶解釤鈷磁性廢料時，固液比為1:8~1: 10。
[0008]所述調節pH均使用氨水調節。
[0009]所述草酸為草酸固體或飽和草酸溶液。
[0010]所述用草酸沉淀溶液中的稀土元素，草酸與稀土的摩爾比為3:2 ;所述用草酸沉淀溶液中的鈷元素，草酸與鈷的摩爾比為1:1，草酸用量過量10%~30%。
[0011]所述氧化劑為雙氧水，雙氧水的加入量與鐵含量的摩爾比為1:2，并過量。
[0012]回收過程中稀鹽酸浸出反應溫度為6(T80°C之間。
[0013]沉淀得到的草酸釤與草酸鈷，于70(T850°C灼燒2~4小時后得到氧化物。
[0014]本發明的優點是:工藝簡單、生產成本低。回收利用過程不產生二次環境污染，適用于工業化連續生產；所制備的氧化釤、氧化鈷產品提取量高，質量指標均符合行業標準或客戶標準。
[0015]四、【具體實施方式】
實施例一
取20g釤鈷廢料用200ml 2.5M稀鹽酸進行溶解，80°C反應完全后過濾除去酸不溶物。浸出液調節PH=2后，緩慢加入Ilg草酸配成的飽和溶液，60°C反應完全后過濾得到草酸稀土沉淀O
[0016]濾液調節pH后加入9.4ml雙氧水，保持pH=4使溶液中的鐵元素先于鈷元素生成沉淀，溶液中的鐵含量降低到0.10g/l以下，將氫氧化鐵的沉淀過濾去除。除鐵后的鈷濾液，調節pH=4，加入18.Sg固體草酸60°C反應生成草酸鈷沉淀。
[0017]將草酸稀土和草酸鈷沉淀干燥后于850°C灼燒2小時后得到氧化稀土(氧化釤)、氧化鈷。
[0018]實施例二
取IOg釤鈷廢料用100ml 3.011稀鹽酸801:進行溶解。浸出液過濾后調節pH=2，緩慢加入5.5g固體草酸，60°C反應完全后過濾得到草酸稀土沉淀。
[0019]濾液調節pH后加入4.7ml雙氧水，保持pH=4使溶液中的鐵元素生成沉淀，過濾去除。除鐵后的鈷濾液，調節pH=4，加入9.4g固體草酸60°C反應生成草酸鈷沉淀。
[0020]將草酸稀土和草酸鈷沉淀干燥后于800°C灼燒2小時后得到氧化稀土(氧化釤)、氧化鈷。
[0021]實施例三
取37g釤鈷廢料用370ml 2.5M稀鹽酸80°C進行溶解。浸出液過濾后調節pH=2，緩慢加入22g草酸配成的飽和溶液，60°C反應完全后過濾得到草酸稀土沉淀。
[0022]濾液調節pH后加入過量雙氧水，保持pH=4使溶液中的鐵元素生成沉淀，過濾去除。除鐵后的鈷濾液，調節pH=4，加入23g固體草酸，60°C反應生成草酸鈷沉淀。
[0023]將草酸稀土和草酸鈷沉淀干燥后于850°C灼燒2小時后得到氧化稀土(氧化釤)、氧化鈷。
[0024]實施例四取100g釤鈷廢料加入600ml水中調將，緩慢加入210ml鹽酸后，80°C反應I小時。浸出液過濾后調節PH=2，緩慢加入65.7g草酸配成的飽和溶液，60°C反應完全后過濾得到草酸稀土沉淀。
[0025]濾液調節pH后加入50ml雙氧水,保持pH=4使溶液中的鐵元素生成沉淀,過濾去除。除鐵后的鈷濾液，調節pH=4，加入96g固體草酸，60°C反應生成草酸鈷沉淀。 [0026]將草酸稀土和草酸鈷沉淀干燥后于700°C灼燒3.5小時后得到氧化稀土(氧化釤)、氧化鈷。
【權利要求】
1.一種釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:a.釤鈷廢料用稀鹽酸浸出，反應完全后過濾以除去酸不溶物；b.浸出液調節pH=2~4，用草酸沉淀溶液中的稀土元素，生成灰白色草酸鹽沉淀，過濾干燥、經灼燒后得到固體氧化釤；c.沉淀釤后的濾液用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，調節pH=2~4，使溶液中的鐵元素先于鈷元素生成沉淀，過濾；d.除鐵后的濾液，調節pH=2~4，加入草酸得到草酸鈷沉淀，過濾、干燥、灼燒后得到氧化鈷。
2.根據權利要求1所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:所述釤鈷廢料經過破碎研磨，過20-40目篩。
3.根據權利要求2所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:所述稀鹽酸的酸度為2~4Μ。
4.根據權利要求3所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:鹽酸溶解釤鈷磁性廢料時，固液比為1:8~1:10。
5.根據權利要求1所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:所述調節PH均使用氨水調節。
6.根據權利要求1所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:所述草酸為草酸固體或飽和草酸溶液。
7.根據權利要求6所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:所述用草酸沉淀溶液中的稀土元素，草酸與稀土的摩爾比為3:2 ;所述用草酸沉淀溶液中的鈷元素，草酸與鈷的摩爾比為1:1，草酸用量 過量10%~30%。
8.根據權利要求1所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:所述氧化劑為雙氧水，雙氧水的加入量與鐵含量的摩爾比為1:2，并過量。
9.根據權利要求1所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:回收過程中稀鹽酸浸出反應溫度為6(T80°C之間。
10.根據權利要求1所述的釤鈷磁性廢料的回收利用方法，其特征是:沉淀得到的草酸釤與草酸鈷，于70(T850°C灼燒2~4小時后得到氧化物。
【文檔編號】C01F17/00GK103555950SQ201310475027
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月12日 優先權日:2013年10月12日
【發明者】王晶晶, 許濤, 馬瑩, 張弓, 王東杰 申請人:瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司