从钕铁硼废料中回收稀土及氧化钴的条件试验

研究了从钕铁硼废料中回收稀土氧化物和氧化钴的工艺流程,试验确定了酸分解,草酸沉淀,除铁等杂质的工艺条件,该工艺能有效地除去铁,钙等杂质,试验得到的氧化钴符合GB6518－86纯氧化钴粉Y1类产品要求,钴直收率在82％以上,所得稀土氧化物,其总含量为97％以上,回收率95％以上,达到了综合回收利用的目的。     

ICP-AES法测定钕铁硼废料中稀土总量

采用盐酸分解样品,选择光谱干扰少的分析波长,离峰扣背景、标准曲线法测定各稀土元素,建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定钕铁硼废料中稀土总量的方法,测定范围:5%~50%。精密度RSD为0.49%~0.81%。回收率为94%~110%。建立的方法经与化学重量法对照,测定结果与对照结果吻合,具有测定含量范围宽、分析简便快速、结果准确等优点。     

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。      

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。     

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.      

从钕铁硼废料中提取稀土工艺研究

采用氧化焙烧-盐酸分解法,研究从钕铁硼废料中提取稀土的工艺条件,探讨了焙烧温度和时间对铁的氧化率的影响,在浸出过程中考察了盐酸浓度、反应时间、反应温度以及液固比对稀土浸出率的影响,并分析了pH值和陈化时间对浸出液除杂效果的影响.结果表明:在700℃焙烧1.5 h,铁的氧化率最高,铁基本完全氧化成三价铁,在最佳浸出条件下稀土浸出率高达到99.33%,浸出液中和除杂时,调节pH值为3.5,陈化时间大于2 h,料液中非稀土杂质含量低,特别是铁仅为0.0014 g/L,浸出液完全达到稀土萃取的要求.      

乳状液膜法处理稀土废水

研究了Cyanex 272为载体的乳状液膜法从稀土废水中提取稀土的工艺,考察了内相酸度、外相酸度、油内比、乳水比等因素对稀土提取率的影响。结果表明:在确定的工艺条件下,一次间歇式提取后,稀土的提取率达96%。     

钕铁硼废料熔分渣盐酸浸出稀土的实验研究

以钕铁硼废料经H₂选择性还原-渣金熔分处理得到的多组元熔分渣为原料进行盐酸浸出,研究了低温常压和高温高压条件下各因素对稀土浸出率的影响,并对浸出过程的动力学进行了分析。实验结果表明：低温常压浸出最优条件为盐酸浓度2.84 mol/L、液固比10∶1、时间60 min和温度85℃,稀土浸出率达到96.04%;浸出过程受扩散和化学反应混合控制,表观活化能29.25 kJ/mol,指前因子2.020 9 s^-1,与盐酸浓度和粒度相关的反应级数分别为1.49和-0.55。高温高压浸出最优条件为盐酸浓度2.03 mol/L、液固比10∶1、时间30 min和温度110℃,稀土浸出率达到98.13%;回收得到的稀土氧化物主要为Pr₄O₇和Nd₂O₃,纯度达99.56%;浸出过程属于内扩散控制,表观活化能为9.63 kJ/mol,指前因子为3.57×10^-3 s^-1。     

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。      

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。     

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。     

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。     

从离子型稀土镁盐富集物中提取稀土工艺初探

以MgO为沉淀剂沉淀MgSO4稀土浸出母液时,得到的稀土镁盐富集物REO总量较低,需要进一步除去杂质以沉淀富集稀土。以离子型稀土镁盐富集物为原料,进行碳化—酸溶—中和除杂—沉淀等工艺初步探索研究。结果表明：REO在碳化过程中的损失很少甚至可以忽略不计,有24.33%~30.9%MgO由稀土镁盐富集物转化进入碳化后液,在中和除杂过程中Fe去除率约99.5%,Al去除率约98.6%。以碳化后液为沉淀剂沉淀中和除杂后液得到碳酸稀土,经过灼烧,获得了符合《GB/T 20169—2015离子型稀土矿混合稀土氧化物》标准质量要求的稀土氧化物,该工艺总渣率为19.81%~23.22%,REO总收率平均89.43%。为了从离子型稀土镁盐富集物中提取稀土的工艺形成成套工艺技术,获取最优的工艺技术参数,有待于后续深入研究和优化。     

熔盐电解渣磁选-焙烧-浸出提取稀土元素

以稀土熔盐电解渣为原料,提出了磁选—焙烧—浸出工艺提取稀土元素。全过程工艺考察结果表明,原料在100 mT的最佳磁场强度条件下,除铁率达到45.59%,非磁性相在焙烧浸出过程的最佳工艺条件为：焙烧温度750 ℃、CaO添加量30%、浸出温度25 ℃、盐酸浓度3 mol/L,全过程工艺的Nd、Pr的总回收率分别达到95.98%、96.15%。采用原位XRD表征结合热力学分析,明晰了焙烧过程矿相转化规律,发现在焙烧过程中REF3与CaO反应生成REO,同时CaCl2与CaO、REF3先生成REOCl,REOCl再进一步转化为REO,提高焙烧温度能够减少难溶物相REOCl的生成,促进REF3向易溶物相REO的转变,进而提高稀土浸出率。本研究可为稀土回收提供理论指导。     

Uranium and Rare Earth Recovery from Phosphate Fertilizer Industry by Solvent Extraction

Abstract

The paper presents a comprehensive review of the fundamental and applied aspects of the recovery of uranium and rare earths from phosphoric acid used for fertiliser production, by solvent extraction, with emphasis on the data from the pilot plant operated in Romania. The occurrence of uranium and rare earths in various phosphatic deposits is described and variations discussed. The radioactivity of the phosphatic rock is shown to be a cause for concern for control over pollution. History of the commercial recovery operations is decribed and the role of economic factor highlighted. The acidulation of phosphate rock, behavior of uranium and rare earths, influence of iron and effect of humic matter in the sulphuric acid process and the nitric acid process is discussed- Uranium extraction from the phosphoric acid by acidic organophosphorus esters is discussed in detail. The industrial flowsheets are described. Details are presented for the single cycle extraction process developed in Romania. Cost estimates are given which show the superiority of the single cycle process and its capability to produce uranium at a competitive price, while also producing rare earths as a by-product. Process flowsheet with stream data is also given for treatment of the solution obtained by nitric acid attack of the phosphate rock. Analysis of the uranium green cake (UF₄) and the rare earth concentrate is given.     

稀土复合混凝剂的制备及其在城市污水处理中的应用

报道了稀土复合混凝剂的制备及其在城市污水处理方面的应用,并且与聚合氯化铝(PAC)作了对比。该混凝剂用于城市污水处理,总磷去除率达99.12%,溶解性总磷去除率也可达94.51%,COD(Mn)去除率达65.84%,浊度去除率达99.28%,在溶解性总磷去除上用量较PAC降低近58%,在较小的投药量下,就可达到预期的效果,具有很好的开发利用前景。     

Effect of Ultrasonic Treatment on the Solidification Structure of High Carbon Steel Containing Rare Earth Elements

The influence of ultrasonic treatment on solidification structure of high carbon steel with the addition of rare earth Ce was investigated. Effects of various ultrasonic power and treatment time on the solidification structure were studied. The results showed that ultrasonic treatment could obviously refine the solidification structure of high carbon steel containing rare earth Ce. With increasing ultrasonic power, a more refined structure could be obtained. When the ultrasonic power exceeded a certain degree, the effects of ultrasound on structure refinement were not increased significantly. Dendrites developed in the solidifying structure when the ultrasonic treatment times were 0 s and 20 s. However, a uniform and refined dendrite structure was obtained after ultrasonic treatment for 40 s. The solidification structure refinement of high carbon steel containing Ce was ascribed to the increased amount and decreased size of rare earth oxides and oxysulfides by ultrasonic cavitation, which could serve as heterogeneous nuclei of a new crystal phase.     

有色冶炼高盐废水处理技术现状及展望

有色冶炼行业产生的高盐废水存在成分复杂、难以直接回用、处理难度大等难题。首先分类阐述了处理高盐废水的热蒸发法、电化学法和膜处理法,随后对上述技术的原理、技术特点、优缺点和应用情况进行了详细分析与总结。最后,对有色冶炼行业高盐废水处理技术发展趋势进行了展望。