[go: up one dir, main page]

RU2431691C1 - Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов - Google Patents

Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов Download PDF

Info

Publication number
RU2431691C1
RU2431691C1 RU2010120490A RU2010120490A RU2431691C1 RU 2431691 C1 RU2431691 C1 RU 2431691C1 RU 2010120490 A RU2010120490 A RU 2010120490A RU 2010120490 A RU2010120490 A RU 2010120490A RU 2431691 C1 RU2431691 C1 RU 2431691C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ree
double salts
hydroxides
washing
cobalt
Prior art date
Application number
RU2010120490A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Владимирович Зоц (RU)
Николай Владимирович Зоц
Юрий Григорьевич Глущенко (RU)
Юрий Григорьевич Глущенко
Сергей Владимирович Шестаков (RU)
Сергей Владимирович Шестаков
Андрей Валерьевич Нечаев (RU)
Андрей Валерьевич Нечаев
Александр Борисович Козырев (RU)
Александр Борисович Козырев
Александр Сергеевич Сибилев (RU)
Александр Сергеевич Сибилев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Российские редкие металлы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Российские редкие металлы" filed Critical Закрытое акционерное общество "Российские редкие металлы"
Priority to RU2010120490A priority Critical patent/RU2431691C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2431691C1 publication Critical patent/RU2431691C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из шлифотходов от производства постоянных магнитов. Способ включает растворение шлифотходов в серной кислоте, выделение двойных солей редкоземельных элементов и натрия РЗЭ-Na осаждением и отмывку двойных солей. Затем проводят конверсию двойных солей в гидроокиси РЗЭ и отмывку гидроокисей РЗЭ. После отмывки осуществляют оксалатную конверсию гидроокисей РЗЭ, сушку и прокалку оксалатов с получением суммы оксидов РЗЭ. После осаждения двойных солей редкоземельных элементов и натрия РЗЭ-Na ведут переработку маточных растворов с получением железистого и кобальтового кеков. Техническим результатом изобретения является получение суммы оксидов РЗЭ с содержанием РЗЭ не менее 99% гидрометаллургическим способом, а также получение в качестве попутных соединений железистого и кобальтового концентратов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо получить редкоземельные элементы (РЗЭ), очищенные от примесей. Изобретение может быть использовано для получения смеси оксидов РЗЭ для их повторного использования в различных отраслях науки и техники.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из шлифотходов от производства постоянных магнитов (1), включающий в себя растворение шлифотходов в серной кислоте, осаждение двойных солей редкоземельных элементов и натрия (РЗЭ-Na), получение оксалатов РЗЭ, сушку и прокалку оксалатов с получением суммы оксидов РЗЭ, переработку маточных растворов осаждения двойных солей РЗЭ-Na с получением железистого кека и выделением кобальта.
Известен способ выделения оксидов РЗЭ из шлифотходов производства постоянных магнитов (2), включающий в себя смешивание шлифотходов с фторидом-гидрофторидом аммония, который берут с избытком 20% от стехиометрического соотношения. Смесь нагревают до 230°С и выдерживают при этой температуре до полного отделения летучих фторидов углерода, бора и других неметаллов. Твердый остаток фторидных соединений РЗЭ, кремния, алюминия и железа нагревают до температуры более 320°С для сублимационного отделения соединений кремния. Образовавшийся твердый остаток подвергают водному выщелачиванию для отделения соединений железа. Нерастворимые фториды РЗЭ и алюминия переводят в оксидную форму пирогидролизом и затем измельчают. Оксиды РЗЭ отделяют от оксида алюминия магнитной сепарацией.
Описанный выше способ предполагает использование высоких температур, ведущих к большим энергозатратам, а также агрессивных фторидных соединений в газообразном состоянии, ведущих к использованию оборудования высокой коррозионной стойкости и наличию специальной газоочистной системы.
Кроме этого данный способ не может обеспечить полное отделение примесей (в частности алюминия) от целевого продукта (по данным (1) конечное содержание алюминия в готовом продукте находится в пределах 0,11-0,15%).
Также известен способ переработки шлифотходов (3), включающий в себя их сушку, окисление при 550-650°С, магнитную сепарацию смеси оксидов и последующее фторирование элементным фтором при температурах 200-350°С. Полученную смесь фторидов металлотермически восстанавливают внепечным способом с получением лигатур и магнитных сплавов.
Недостатком данного способа переработки является использование дорогостоящего и крайне агрессивного фторирующего реагента - элементного фтора, а также использование операций сушки и прокалки на начальной стадии переработки, так как шлифотходы являются пожароопасным материалом.
Задачей настоящего изобретения является разработка гидрометаллургической технологии (все операции проводятся в водных растворах при температурах менее 100°С) переработки шлифотходов производства постоянных магнитов, исключающей недостатки, описанные выше.
Поставленная задача решается способом переработки шлифотходов, включающим следующие стадии:
- растворение исходных шлифотходов в серной кислоте с получением раствора РЗЭ, железа, кобальта и т.д.;
- отделение нерастворимых примесей;
- отделение соединений РЗЭ от других элементов методом осаждения двойных солей кристаллическим сульфатом натрия;
- отмывку двойных солей РЗЭ от маточника осаждения;
- конверсию отмытых двойных солей в гидроокиси РЗЭ действием раствора NaOH;
- отмывку гидроокисей РЗЭ от избытка щелочи;
- оксалатную конверсию гидроокисей РЗЭ;
- сушку оксалатов РЗЭ при 250°С;
- прокалку оксалатов при 900-1000°С с получением оксидов РЗЭ.
При таком способе получения оксида РЗЭ фторидные соединения не используются (в частности, элементный фтор и и его летучие соединения). Способ осуществляется следующим образом.
Шлифотходы после грубого просева распульповывают в воде при соотношении Т:Ж=1:10. Пульпу вскрывают концентрированной серной кислотой, постепенно дозируя ее в пульпу шлифотходов. После введения кислоты пульпу выдерживают при температуре 60-70°С в течение 1 часа и фильтруют, отделяя нерастворимый осадок кремния, алюминия, абразивных материалов и т.д.
Такой способ вскрытия шлифотходов исключает использование фторидных реагентов и высоких температур для отделения кремния-алюминия и других соединений, так как они нерастворимы в серной кислоте. Также данный способ вскрытия исключает энергоемкие операции сушки и прокалки шлифотходов.
Растворы, полученные после растворения, в среднем содержат, г/л:
∑РЗО Fe Co H2SO4
30-35 55-70 3-6 25-30
Фильтрат после растворения нагревают до 70-80°С и вводят в него кристаллический сульфат натрия с избытком 150-200% от стехиометрического количества. Полученную пульпу двойных сульфатных солей РЗЭ-Na выдерживают в течение часа и отделяют от маточника, представляющего собой сернокислый раствор железа, кобальта, бора и т.д. фильтрацией. Осадок двойных солей промывают на фильтре водой, подкисленной до рН~1 по серной кислоте для того, чтобы вытеснить маточник из слоя осадка.
Промывки на фильтре недостаточно для отделения маточного раствора, поэтому проводят как минимум две репульпации двойной соли в воде, подкисленной по серной кислоте до рН~1, температуре 50°С и соотношении Т:Ж=1:3. После каждой репульпации следует фильтрация с промывкой осадка на фильтре подкисленной водой. Фильтраты поступают на получение железистого и кобальтового кека (см. чертеж).
Отмытая двойная соль поступает на конверсию в гидроокиси РЗЭ, которая осуществляется следующим образом: соль загружают в предварительно нагретый до 60-70°С раствор NaOH (200 г/л) при соотношении Т:Ж=1:3 и выдерживают при перемешивании в течение 1-1,5 часов. Полученный осадок гидроокиси фильтруют и промывают водой на фильтре от маточника конверсии. Маточник, содержащий избыток щелочи, направляется на осаждение кобальтового кека (см. чертеж) Промывки на фильтре недостаточно, поэтому проводят минимум одну репульпацию гидроокиси в воде при температуре 50°С и соотношении Т:Ж=1:3. После каждой репульпации следует фильтрация и промывка осадка на фильтре водой. Фильтраты после репульпации, содержащие небольшие количества щелочи, заворачиваются на нейтрализацию и затем сливаются.
Отмытая гидроокись загружается в раствор щавелевой кислоты (150-200 г/л) температурой 80°С и Т:Ж=1:3. После выдержки в течение 2-3 часов осадок оксалатов РЗЭ фильтруется, промывается на фильтре от избытка кислоты. Фильтрат направляется на нейтрализацию.
Полученный оксалат РЗЭ сушится при 250°С для удаления основной части влаги, а затем прокаливается при 900-1000°С в течение 3 часов с получением оксида суммы РЗЭ.
Полученный данным способом оксид содержит, %:
∑РЗО Fe Co B Ca Na Al Si
99-99,2 0,001 0,001 0,01 0,08-0,1 0,01-0,03 0,01 0,001
Маточник после осаждения двойной соли РЗЭ-Na, а также фильтраты после отмывки двойной соли поступают на выделение железистого и кобальтового кека (см. чертеж).
Осаждение железа из раствора проводят при рН=4,5-5,0, окисляя его при температуре 60-70°С перекисью водорода, взятой в избытке 10% от стехиометрического количества (или кислородом воздуха в течение 15-17 часов), и нейтрализуя раствором кальцинированной соды (150-200 г/л). Полученную в ходе осаждения пульпу фильтруют, кек промывают от раствора на фильтре.
Фильтрат после выделения железа нейтрализуют до рН=10-11 раствором NaOH (200 г/л) или оборотным фильтратом после выделения гидроокисей РЗЭ (см. чертеж), выделяя кобальтовый кек. Осадок фильтруют, промывают. Полученный кек содержит 30-50% кобальта.
При малых содержаниях кобальта в растворе или при нецелесообразности его выделения можно получить совместный железо-кобальтовый кек, подняв рН на стадии выделения железа до 10-11.
Основная схема способа представлена на чертеже. Таким образом, предложенный гидрометаллургический способ переработки шлифотходов позволяет получить оксиды РЗМ, очищенные от основных примесей, а также соединения железа и кобальта, пригодные для использования.
Источники информации
1. Патент US №5129945, 19923 г.
2. Патент РФ №2369561, 2009 г.
3. Патент РФ №2111833, 1998 г.

Claims (4)

1. Способ выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из шлифотходов от производства постоянных магнитов, включающий растворение шлифотходов в серной кислоте, выделение двойных солей редкоземельных элементов и натрия РЗЭ-Na осаждением, отмывку двойных солей, конверсию двойных солей в гидроокиси РЗЭ, отмывку гидроокисей РЗЭ, оксалатную конверсию гидроокисей РЗЭ, сушку и прокалку оксалатов с получением суммы оксидов РЗЭ, а также переработку маточных растворов осаждения с получением железистого и кобальтового кеков.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при переработке шлифотходов используют водные растворы серной, щавелевой кислоты, сульфата натрия, кальцинированной и каустической соды.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что операции растворения выделения двойных солей, отмывки двойных солей, конверсии двойных солей в гидроокиси и конверсии гидроокисей в оксалаты РЗЭ проводят в водных растворах и при значительно более низких температурах, менее 100°С.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после осаждения двойных солей ведут их отмывку, после которой осуществляют конверсию двойных солей в гидроокиси РЗЭ и их отмывку, получение оксалатов ведут загрузкой отмытых гидроокисей РЗЭ в раствор щавелевой кислоты, а выделение кобальта из маточных растворов осуществляют осаждением в виде кобальтового кека.
RU2010120490A 2010-05-13 2010-05-13 Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов RU2431691C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120490A RU2431691C1 (ru) 2010-05-13 2010-05-13 Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120490A RU2431691C1 (ru) 2010-05-13 2010-05-13 Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2431691C1 true RU2431691C1 (ru) 2011-10-20

Family

ID=44999197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010120490A RU2431691C1 (ru) 2010-05-13 2010-05-13 Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431691C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574543C1 (ru) * 2014-11-17 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов
WO2016115435A1 (en) * 2015-01-15 2016-07-21 Worcester Polytechnic Institute Separation of recycled rare earths
FR3078713A1 (fr) * 2018-03-12 2019-09-13 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de recuperation selective d'au moins une terre rare presente dans un dechet et procede de valorisation d'un dechet le mettant en œuvre

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129945A (en) * 1990-10-24 1992-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Scrap treatment method for rare earth transition metal alloys
EP0790321A1 (en) * 1996-02-13 1997-08-20 Santoku Metal Industry Co., Ltd. Method for recovering reusable elements from rare earth-iron alloy scrap containing cobalt
RU2097330C1 (ru) * 1996-07-11 1997-11-27 Владимир Павлович Карманников Способ переработки отходов постоянных магнитов, содержащих редкоземельные элементы
RU2111833C1 (ru) * 1996-07-31 1998-05-27 Сибирский химический комбинат Способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов
WO2003078671A1 (fr) * 2002-03-19 2003-09-25 Santoku Corporation Procede pour recuperer un element utile dans les rebuts de terres rares alliees a des metaux de transition
RU2369561C1 (ru) * 2008-03-24 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Способ выделения оксидов редкоземельных элементов из шлифотходов от производства постоянных магнитов

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129945A (en) * 1990-10-24 1992-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Scrap treatment method for rare earth transition metal alloys
EP0790321A1 (en) * 1996-02-13 1997-08-20 Santoku Metal Industry Co., Ltd. Method for recovering reusable elements from rare earth-iron alloy scrap containing cobalt
RU2097330C1 (ru) * 1996-07-11 1997-11-27 Владимир Павлович Карманников Способ переработки отходов постоянных магнитов, содержащих редкоземельные элементы
RU2111833C1 (ru) * 1996-07-31 1998-05-27 Сибирский химический комбинат Способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов
WO2003078671A1 (fr) * 2002-03-19 2003-09-25 Santoku Corporation Procede pour recuperer un element utile dans les rebuts de terres rares alliees a des metaux de transition
RU2369561C1 (ru) * 2008-03-24 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Способ выделения оксидов редкоземельных элементов из шлифотходов от производства постоянных магнитов

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574543C1 (ru) * 2014-11-17 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов
WO2016115435A1 (en) * 2015-01-15 2016-07-21 Worcester Polytechnic Institute Separation of recycled rare earths
US10351931B2 (en) 2015-01-15 2019-07-16 Worcester Polytechnic Institute Separation of recycled rare earths
FR3078713A1 (fr) * 2018-03-12 2019-09-13 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de recuperation selective d'au moins une terre rare presente dans un dechet et procede de valorisation d'un dechet le mettant en œuvre
EP3540083A1 (fr) * 2018-03-12 2019-09-18 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Procédé de récupération sélective d'au moins une terre rare présente dans un déchet et procédé de valorisation d'un déchet le mettant en oeuvre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2743355C1 (ru) Способ извлечения ванадия из ванадиевого шлака с высоким содержанием кальция и фосфора
RU2562989C1 (ru) Способ приготовления оксида ванадия
TWI849817B (zh) 由黑物質(black mass)製造二次電池材料之方法
RU2736539C1 (ru) Способ получения оксида ванадия батарейного сорта
WO2010090176A1 (ja) 硫酸酸性水溶液からのニッケル回収方法
CN102181635A (zh) 一种石煤钒矿硫酸浸出液制备五氧化二钒的方法
CN103820640B (zh) 一种从红土镍矿中湿法提取铁的方法
CN110643815B (zh) 黑铜泥资源化无害化的处理方法
US8911696B1 (en) Recycle process for alkaline and carbon zinc batteries
CN102828025A (zh) 从石煤钒矿中提取v2o5的方法
EP4077751A1 (en) Recovery of vanadium from slag materials
US20240014457A1 (en) Method for producing secondary battery material from black mass
JPH05132304A (ja) 金属硫酸塩含有の廃硫酸から硫酸を回収する方法
CN103074496A (zh) 一种从阳极泥中分离提纯二氧化锰的方法
JP2022510772A (ja) チタン担持材料からの生成物の抽出方法
RU2431691C1 (ru) Метод переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов
WO2020237312A1 (en) Recovery of titanium products from titanomagnetite ores
US11795521B2 (en) Extraction of iron (III) oxide from different iron-containing ores
CN115948655B (zh) 一种从锂云母渣中综合回收锂、铷、铯的方法
RU2431690C1 (ru) Способ переработки отработанных химических источников тока марганцевоцинковой системы для комплексной утилизации
CN118221082A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池中铁和磷的回收方法
JP7193136B2 (ja) 炭酸亜鉛の製造方法
CN101462770B (zh) 利用钼加工废料制备钼酸盐的方法
US20210140009A1 (en) Processing rare earth sulphate solutions
KR102824142B1 (ko) 황산염 배소 및 수침출을 통한 이차전지 양극재용 전구체 금속 회수방법