谁来给钕铁硼废料_正名_

南昌大学硕士学位论文稀土生产废料--钕铁硼回收过程的废水处理研究与应用姓名：余丽萍申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：何宗健20120602摘要摘要ＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＭＩＩＩＩＩＩ／ＩＹ２１４１５０６本文采用Ｆｅｎｔｏｎ试剂对钕铁硼废料回收废水处理进行试验研究，试验研究了不同初始ｐＨ、不同反应时间、不同ＦｅＳ０４＂７Ｈ２０投加量以及不同Ｈ２０２／投加量对ＣＯＤ去除率的影响，试验研究表明在初始ｐＨ为４、反应时间为２ｈ、ＦｅＳ０４。

７Ｈ２０投加量０．００６ｍｏＦＬ废水、Ｈ２０２投加量为２ｍＬ／Ｌ废水时，废水ＣＯＤ去除率可以达到７０％以上。

由于废水的酸度和Ｆｅ２＋浓度非常大，采用将废水进行加碱混凝沉淀的方法可以去除废水中大部分可沉淀的阳离子和胶体态的有机物，降低废水的ＣＯＤ，减轻后续Ｆｅｎｔｏｎ氧化的压力。

采用向经过混凝沉淀后的废水中加入原水的方法将废水的ｐＨ回调至４￣５，同时将原水中的Ｆｅ２＋引入Ｆｅｎｔｏｎ氧化体系的方法可以达到Ｆｅｎｔｏｎ氧化的要求。

当引入的原水量为５０ｍＬ／Ｌ时，废水的ｐＨ为４～５，此时ＣＯＤ去除率可达７０％以上。

工程运行结果表明，原水ＣＯＤ浓度为３２００～３６５０ｍｇ／Ｌ，经Ｆｅｎｔｏｎ氧化处理后，废水的ＣＯＤ为８３９～１１３０ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ去除率可保持在６８．２１～７５．２３％之间。

气浮工艺进水ＣＯＤ为７０１－９９２ｍｇ／Ｌ，出水ＣＯＤ为４３８－７３６ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ去除率为ｌ７．２０～３９．６９％。

活性炭吸附工艺进水ＣＯＤ为４３８～７３６ｍｇ／Ｌ，出水ＣＯＤ为４０ｍｇ／Ｌ以下，ＣＯＤ去除率高达９２％以上。

整套系统对ＣＯＤ的去率高达９９％。

运行结果表明该套系统对钕铁硼废料回收废水的处理稳定有效，出水水质可以达到排放要求。

关键词：钕铁硼废料回收废水，Ｆｅｎｔｏｎ氧化，混凝气浮，活性炭吸附ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＦｅｎｔｏｎｒｅａｇｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｔｒｅａｔｗａｓｔｅｗａｔｅｒｏｆＮｄＦｅＢｗａｓｔｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｕｄｙｅｄｔｈｅＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｐＨ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔＦｅＳ０４。

关于用钕铁硼永磁废料回收氧化钕的工艺研究林河成/LinHecheng关于用钕铁硼永磁废料回收氧化钕的工艺研究SOnproee~ofrecoveringneodymiumoxidefromtheNd-Fe-B~magnetscraps月U吾Preface目前,国内外生产烧结钕铁硼(NdFeB)和粘结钕铁硼(NdFeB)均需要消耗大量的金属钕(Nd).其实,金属钕是氧化钕(Nd203)通过熔盐电解法制得的.据2005年统计,国内生产钕铁硼需消耗金属钕15000t左右(相当于消耗氧化钕16300t).如果在再加上出口的金属钕,氧化钕,全年约需消耗氧化钕24000t.现国内钕铁硼的生产规模在快速扩张,今后氧化钕的消费很可能将以25%的速度递增.在国内氧化钕供给总规模增长极为有限的情况下,预计其需求缺口将会不断增大.在生产钕铁硼永磁元件的过程中,必须对其进行机械加工,并使之成为长方形,正方形,圆形,内外圆形,瓦形和特殊形状的磁件.在这一加工过程中将产生不少切料,割料和磨料类的废料,加上不合格的磁件,其废料量相当大.1:P,~i:t2003年的废料量为4800t,2004年为7500t,2005年为12000t.如果将这些废料全部进行综合回收,可分别生产出氧化钕1580t,2470t~3950t.如果再将其制成金属钕,将分别为1400t,2200t~U3600t.这不仅对于补充氧化钕和金属钕的供应不足具有重要意义(可以节约不少钕资源),其回收企业也可取得可观的经济效益.在国家大力提倡建设资源节约型和环境友好型社会的情况下,探讨回收钕铁硼废料, 将其变废为宝具有非常重要的现实意义.据此,我们选用酸溶一复盐沉降法对钕铁硼废料进行了回收处理,实验结果证明,该工艺技术及设备可行,技术经济指标较高,具有可观的经济效益,可进行工业规模的生产应用.回收工艺实验Recovenngprocesstest1,实验原理根据钕铁硼磁废料的组分及特征,采用硫酸溶解,硫酸钠复盐沉淀,草酸转化,烘干煅烧等主要工艺过程,其主要化学反应过程如下:溶解:Nd+H2SO4=Nd2(SO4)+H2fNd2O3+3H2SO4=Nd2(SO4)3+3H2O复盐沉淀:Nd2(SO4)3+Na2SO4+XH2O=Nd2(SO4)3Na2SO4XH2Ol酸转:Nd2(SO4)3Na2SO4XH2O+3H2C2O4=Nd2(C2O4)3l+Na2SO4+3H2SO4+XH20煅烧:2Nd2(C2O4)3+302=2Nd2O3+12CO2f2,原辅材料(1),原料:由于烧结钕铁硼废料在加工中含有油和水,经过一定温度的焙烧后,其化学成分为(%):Nd26.16;Fe50.47;B0.8;Ca<0.05;Si0.34,这种焙烧料即为加工用的原料.(2),辅料:硫酸(H2SO4)93%(工业纯),用于酸溶;硫酸钠(NaSO)98%(工业纯),用于复沉;草酸(HC2O)≥98%(工业纯),用于酸转.3仪器及实验设备(1),分析仪器:用于分析的仪器包括ICP光谱仪,原子吸收分光光度计和比色计等.(2),实验设备:主要有带搅拌功能的反应器,真空吸滤器,真空泵,研磨器和电阻炉等.4,分析方法总稀土氧化物(REO):用重量法分析;氧化钕(NdO):用ICP光谱仪分析;铁(Fe):用容量法测定;硅(Si):用比色法测定;钙(Ca):用原子吸收分光光度法分析.5,实验工艺流程根据钕铁硼磁废料的成分及特点,选用硫酸溶解一复盐沉降法对钕铁硼废料进行了回收处理,其具体的工艺流程,见图l.6.实验工艺步骤为了获得较好的处理效果,根据工艺流程的要求,先进行小试以获得较好的工艺条件;然后再进行综合实验.其具体步骤如下:(1),采用焙烧法去除废料中的油和水.因加工WORLDNONFERROUSMETALS2007.459螺述氧化钕图1制取氧化钕的原则流程图后的废料含有油和水,不利于后续作业,故要先将废料放入电阻炉内进行焙烧以获得不含油和水的焙烧料.(2),将焙烧料磨细至≤0.07mm的粒度,以加快溶解速度和提高回收效率.(3),将配成一定浓度的浓硫酸与磨细后的焙烧料放入搅拌反应器内,在一定温度下进行搅拌溶解. 溶解结束后,再将其放入真空吸滤器内过滤,并用自来水洗涤三次,滤渣丢弃,滤液及洗液合并待用. (4),把上述料液置于搅拌反应器内,边加热边搅拌,再均匀加入硫酸钠进行复盐沉淀;经过滤和洗涤后,将滤洗液弃去,复盐沉淀物送下道工序处理. (5),将草酸制成一定浓度的溶液放入搅拌反应器内,加热升温后,边搅拌边均匀加入前道工序产出的复盐沉淀物,使其转化为草酸钕析出.经过滤及洗涤后,溶液弃去,沉淀物送入下道工序.(6),把草酸钕置于电阻炉内,先用低温烘干表面的机械水;然后再升温至850~C进行煅烧,此时草酸盐将分解成氧化钕(Nd:O)和氧化钴(Co).这样即获得了所要得到的氧化钕产品.该工艺流程作业稳定,所需设备少,其操作也较方便,但要获得较好的产品质量须细心完成每个步骤,以确保物料的机械损失最少,氧化钕的回收率更高.实验结果及分析Teslresultanalysis1氧化钕的质量经过多次综合实验,所得到的氧化钕质量状况,见表1.表1综合实验所得氧化钕的质量状况单位:%表2处理烧结钕铁硼废料的材料消耗6O世界有色金属2007年第4期从表中可知,氧化钕纯度为95%～96%,稀土杂质为3.92%～4.85%,非稀土杂质为0.31%～0.69%.用这种方法生产的氧化钕要先用电解方法将其制成金属钕(Nd),然后再用其生产烧结钕铁硼.从表1中的数据排列情况看,各次实验的数据变化范围不大,这充分表明该实验工艺的稳定性及可靠性均较高.2.原辅材料的消耗利用烧结钕铁硼废料进行回收,以每吨计耗,所需的原辅材料消耗情况,见表2.因烧结钕铁硼在机加工过程中即夹杂了油,水和其他杂质,故钕铁硼废料中仅含钕铁硼约80%(含其他杂质约20%),折算成含钕量为26.16%(原钕铁硼中含钕33%).从表2可见,回收lt含钕26.16%的钕铁硼废料,共消耗硫酸(HSO),硫酸钠(Ha2SO)和草酸(HCO)约2.222t.回收过程中其材料耗量较低,从而也相应降低了氧化钕的回收成本.3.氧化钕的实收率经过多次的综合实验,各工序氧化钕的直收率和总回收率状况,见表3.表3各工序氧化钕直收率及总回收率状况从表3可知,前后5次综合实验氧化钕的直收率(指各工序)变化范围为94.83%～99.50%,而总回收率为85.53%.这比80%的预期值高出了5.53%,显示回收效果较好.4回收效益的估算处理1t含钕铁硼80%的废料,可获纯度为95%的氧化钕约0.308t.按照原辅材料和动力等的耗量,先求得生产成本及其他费用,再用氧化钕的销售额扣除成本及相关费用,则回收1t废料可获纯利约0.55～0.60万元. 如果按照此工艺建设一座钕铁硼废料处理厂,每年处理1000t废料可获得纯~155o～600万元,回收经济效益较●●■●■■●■■■■●●●■一明显.结论Conclusion归纳总结多次综合实验的结果,可得出如下几点结论.1.该工艺切实可行选用硫酸一复盐沉降化学法,从含钕铁硼80%的废料(主要是烧结钕铁硼废料)中回收氧化钕,不仅其工艺技术及设备稳定可行,而且具有较大的优越性,比如:(1)因废料中含钕量高,易于处理;(2)工艺流程简便,易于操作;(3)使用的设备较少,易于解决;(4)生产的产品质量好,回收率高,且成本低;(5)生产过程中的排出物无害,有利于环境保护.2,产品回收率高,所获经济效益可观实验结果证明,回收工艺可获得95%～96%的氧化钕,产品总回收率为85.5%,这比预期的效果要好得多(原设定氧化钕的直收率为≤95%,总回收率为≤82%),且获得的经济效益相当可观,即回收lt钕铁硼废料可获得纯No.55～0.60万元.3,该工艺还有进一步拓展的余地在实验中没有进行回收铁(Fe)的研究,今后可补充进行回收铁的实验.如将回收的铁研制成铁红(FeO)或纯铁产品,还可获得更多的经济效益.4,回收工厂正常运行的关键在于能够获得稳定的废料来源利用本实验形成的工艺技术建立回收工厂,关键在于能否收集,寻找到更多的废钕铁硼原料.若此问题能够JilN~ll解决,则所建回收工厂的经济效益即可得到相应保证.总之,新工艺不仅是回收企业获得较好经济效益和社会效益的有效手段,也是节约稀土资源,发展循环经济的重要途径.参考文献(1).《稀土》编写组,《稀土(上册)》,;台金工业出版社, 1978年.(2).潘叶金主编,《有色金属提取;台金手册(稀土金属)》,台金工业出版社,1993年.(3),徐光宪主编,《稀土(上册)》(第二版),冶金工业出版社,1995年.(本栏目责任编辑:殷建华) WORLDNONFERROUSMETALS200746'。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
废料钕铁硼资源化利用工艺
钕铁硼磁性材料，由于其优异的磁性而被称为磁王，被广泛应用到多个领域。

在钕铁硼磁体的生产过程中会产生约为原料重量20％的钕铁硼废料，包括车削块和油浸废料等。

钕铁硼废料中含有约30％的稀土元素[1]（其中含钕约90％，其余为铽、镝等）。

中国是钕铁硼材料生产大国，占全球总产量的80 ％。

2005 年，我国生产钕铁硼3.52 万吨，由此所产生的钕铁硼废料7000 多吨，目前钕铁硼的年产量以大于20％速度增长，预计到2010 年我国钕铁硼的产量将超过10 万吨，将产生钕铁硼废料约2 万吨。

为了节约资源，同时减少工业垃圾，保护环境，对钕铁硼废料资源化综合利用十分必要。

并会产生显著的社会效益和可观的经济效益。

1 钕铁硼废料回收工艺流程
1.1 盐酸优溶法[2－4]盐酸优溶法的原理是严格控制酸分解工艺条件，让废料中稀土在盐酸溶液中优先溶解。

优溶法由氧化焙烧、分解除杂、萃取分离、沉淀灼烧等4 个部分组成。

（1）氧化焙烧：此步骤为优溶法关键，将稀土转化为氧化物，铁转化为
Fe2O3，以利于下一步酸分解；
（2）分解除杂：在反应器中加入少量水，分次加入盐酸和物料，控制稀土
浓度和pH，让稀土优先溶萃取分离：对除杂后的氯化稀土溶液采用P50 分离稀土元素，得到单一的稀土元素氯化物；淀灼烧：将萃取分离液打入沉淀槽，加入草酸铵沉淀剂，得到草酸稀土或者碳酸稀土沉淀，烧，得到稀土氧化物。

1．2 全溶法全溶法是采用盐酸为溶剂，将废料中的稀土元素及铁全部溶解为离子状态，然后通过除铁、萃取分离等工序得到稀土氧化物。

全溶法由浸出溶解、除铁、萃取分离、沉淀灼烧等4 个部分组成。

从钕铁硼废料中提取钕的方法简介：钕铁硼是一种重要的稀土矿物，其中包含了大量的钕。

由于钕是目前一些高技术行业中必需的元素，因此从钕铁硼废料中提取钕已成为研究的热点。

本文将介绍10种从钕铁硼废料中提取钕的方法，并展开详细的描述。

一、离子交换法：离子交换法是从钕铁硼废料中提取钕的一种有效方法。

该方法主要是利用固体与固体之间的离子交换作用来分离钕。

其实现过程主要是通过将废料中的钕阳离子与其他离子进行交换，并使其在离子交换树脂上富集。

当离子交换树脂上的钕达到一定的含量时，采用脱附剂将钕脱离树脂，从而得到纯的钕。

二、溶剂萃取法：溶剂萃取法是从钕铁硼废料中提取钕的一种经典方法。

该方法主要是通过在有机相和水相之间进行选择性的化学吸附来实现分离纯化。

钕离子在某些有机溶剂中的溶解度较高，因此可以利用这一点来分离钕。

在实际操作过程中，一些特定的萃取剂会被加入到溶液中，然后通过萃取操作来分离钕。

三、电解法：电解法是一种从钕铁硼废料中提取钕的较为新颖的方法。

该方法利用电解过程中金属离子在阳极或阴极上的还原或氧化反应，实现分离钕。

在电解的过程中，卤素离子在阳极上被氧化释放，从而转换成单个原子的卤素气体。

而在阴极上，金属离子是被还原成相应的金属。

钕离子可以选择性的被转换成金属钕。

四、固相萃取法：固相萃取法是一种从钕铁硼废料中提取钕的一种有效方法。

该方法采用的是固相萃取柱中的萃取剂去捕获钕。

在这个过程中，废料样本首先被通入固相萃取柱，在固相萃取柱的填料中，萃取剂去捕获钕。

之后，脱附剂被通入萃取柱，用来将萃取剂中的钕脱附下来。

当钕和脱附剂混合时，钕就可以得到纯化。

五、离子对萃取法：离子对萃取法是从钕铁硼废料中提取钕的另一种有效方法。

在这种方法中，萃取剂可以与钕离子形成离子对，从而实现分离和提纯。

最初的离子对萃取剂是用来分离钇离子和钆离子，后来这种方法也被用来分离钕。

要实现这种方法，必须选择一种合适的离子对萃取剂，以选择性地把钕从混合物中萃取出来。

第一章 摘要及概论 (1)第二章 生产技术与物料衡算 (3)2.1 钕铁硼废料处理技术 (3)2.2本项目生产技术选择 (6)2.3 物料衡算 (6)第三章 工程的主要内容 (8)3.1 工程项目组成 (8)3.2生产工艺流程 (9)3.3生产工艺流程简述 (10)3.4主要原、辅材料及水、电、消耗指标 (10)3.5 主要设备 (11)3.6总平面布置 (12)3.7土建工程项目 (12)3.8工程项目运输量指标 (15)3.9辅助工程实施方案 (15)1)给排水方案： (15)2)动力配电、照明、可燃气体探测方案 (16)3)防雷、防静电方案 (16)4)消防设备与设施方案 (16)第四章 环境保护 (17)4.1、采用的环境保护标准 (17)4.2、主要污染及污染物 (17)4.2.2项目污染源强汇总 (18)4.3、“三废”及噪声治理方案 (19)第五章 环境与职业安全风险 (19)5.1 设计的主要依据 (20)5.3 风险防范措施 (20)稀土永磁材料废料回收利用第一章 摘要及概论钕铁硼是当今世界发展最快的稀土永磁材料,由于其性能优越,性价比优异,被广泛地应用于国防军工、航空航天、计算机、电子工业、医疗器械等领域,从20世纪80年代初几百吨产量,发展到今天的4 万吨左右,每年递增25％以上,是功能材料中发展最快的品种之一。

随着国内和国际对钕铁硼材料需求的快速增长,由此产生了钦铁硼磁体废料的回收问题。

最大限度地搞好钕铁硼磁体废料的综合利用,对于节省资源、落实科学的发展观、建设节约型和谐社会,搞好环境保护,提高经济效益,都有十分积极的作用,是我们在搞好循环经济的过程中应该引起重视的一项新课题。

钕铁硼磁体废料是在制作钕铁硼磁体器件的切割、打磨等加工过程中产生的,也有少量的不合格的钕铁硼磁体,这些废料的量约占钕铁硼磁体总量的30％左右。

以此计算,世界每年钕铁硼磁体废料的总量约在1.5万吨左右, 其中大部分集中在中国和日本, 约占0.5万吨, 其余集中在欧美国家。

149科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 环 境 科 学1 引言烧结NdFeB永磁体是具有高磁性能和高性价比的新一代稀土永磁材料,广泛应用于各种技术领域。

2001年中国烧结NdFeB磁体生产量超过全球一半;由于经济危机的影响,2008年产量为负增长,但NdFeB永磁行业继续增长的趋势没有改变。

NdFeB的生产过程中,每一道工序都不可避免地产生废料或废品,在机加工过程中产生大量的边角料占总投入料的35%,表面处理1%,充磁1%,检测1%(1),这些废料其氧化程度不高,所以不应采用化学方法对其回收,我们研究在不改变原有工艺条件下,采用混粉添加与合金化两种方法进行废料的回收利用,这对节约资源,保护环境,提高企业的综合经济效益有着重要的现实意义(2)。

2 实验方法磁体的设计成分为Nd33.8Fe64.7B1.0Al0.5,对配好的原料用真空感应电炉熔炼合金。

铸锭破碎后在石油醚介质中进行球磨制粉,制备平均粒度为3～5μm粉末,在氮气保护手套箱中称量,通过磁场成型加等静压,压制尺寸为φ10的生坯,最后在1090℃下真空度为10-3Pa烧结炉内烧结2h ,冷却到室温后于900℃进行一次回火2h,在580℃进行二次回火2h。

钕铁硼废料回收利用张雪峰 王大鹏 张倩(内蒙古科技大学数理与生物工程学院 内蒙古包头 014010)摘 要:本实验通过混粉与合金化两种方法,添加烧结Nd Fe B磁体废料,进行新磁体的制造,混粉添加回收Nd Fe B废料达到百分之六十,合金化回收NdFeB废料达到90%。

磁体磁性能达到可用标准。

关键词:烧结NdFeB磁体 磁性能 废料中图分类号:X 78文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(a)-0149-02采用N I M -200C 永磁测量仪测量样品的磁性能（表1）冶炼母合金原料包括PrN d,Fe,B Fe,Al,各成分纯度为＞99%实验分为混粉添加与合金化两种,前者是在制粉之后将废料粉与合金粉按一定比例进行混合,后者是在熔炼前将废料与镨钕合金,金属铝,硼铁,纯铁按一定比例混合然后熔炼。

RARE EARTH INFORMATION稀土信息 No.8 202333草酸盐重量法测定富铈钕铁硼废中稀土总量的不确定度评定朱晓婷　李金辉　邹世辉/文　江西理工大学　赣州艾科锐检测技术有限公司　草酸盐重量法是利用草酸沉淀分离稀土，然后将草酸稀土于950 ℃灼烧成稀土氧化物进行称量测定。

本文主要围绕草酸盐重量法测定富铈钕铁硼废料中稀土总量的不确定度产生来源进行分析，通过不确定度的量化，得到测量结果的合成不确定度及扩展不确定度。

【关键词关键词】 草酸盐重量法；富铈钕铁硼废料；稀土总量；不确定度【摘要摘要】 新型富铈钕铁硼磁体是稀土永磁材料的一种，自2015年实现产业化生产至今，国内产量已超过7万吨。

在富铈钕铁硼磁体生产过程中会产生大量油泥、磨屑、锯末和边角料，存在10% ~ 30%的废料。

稀土是不可再生资源，稀土回收已成为稀土产业链综合利用重要的一环。

稀土总量是富铈钕铁硼废料的重要指标之一，草酸盐重量法是目前较为普遍且准确的方法。

本文对草酸盐重量法测定富铈钕铁硼废料中稀土总量的不确定度进行了分析评定，通过对不确定度来源的识别及不确定度量化，得到合成不确定度及扩展不确定度。

1 实验部分1.1 主要仪器 AR1140型电子天平，感量0.1 mg；高温马弗炉，温度> 1000 ℃；1.2 试剂和材料 盐酸、硝酸、双氧水、草酸、氨水。

(以上试剂均为分析纯)1.3 实验方法 步骤1：称取富铈钕铁硼废料1.00 g，精确至0.0001 g。

置于300 ml 烧杯中，加入30 ml 盐酸（1 + 1）、10 ml 硝酸（1 + 1）、1 ml 双氧水（30%），低温加热至完全溶解，蒸发至1 ml 左右。

加入20 ml 水，加热使盐类溶清。

用慢速滤纸过滤，滤液收集于300 ml 烧杯中，用盐酸洗液洗烧杯和滤纸5 ~ 6次，弃去滤纸。

步骤2：将滤液稀释至约100 ml，煮沸，加入60 ml 近沸的饱和草酸溶液，调节ph = 2.0，加热煮沸或80 ~ 90 ℃保温40 min，冷却至室温，放置2 h。