高效回收稀土和鐵的“碳熱還原法”
【中鎢在線新聞網(wǎng)-鎢新聞】
釹-鐵-硼（Nd-Fe-B）類燒結(jié)磁鐵（以下簡(jiǎn)稱為“稀土磁鐵”）生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的加工碎屑（廢料）的回收再利用，稀土和鐵的回收率高于以往方法的被稱為“碳熱還原法”。在量產(chǎn)規(guī)模下，該方法的稀土回收率高于通常方法。
碳熱還原法是一種減少了酸及堿的使用量的回收再利用方法。利用的原理是，在碳源存在的狀態(tài)下加熱氧化物會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)。其中運(yùn)用了大家熟知的利用鐵礦石冶煉生鐵的方法——“直接還原制鐵法”。
具體方法是，對(duì)水和加工碎屑組成的廢料做沉淀處理使其濃縮，然后把在爐內(nèi)加熱氧化得到的“燒結(jié)廢料”當(dāng)作鐵礦石，將其與碳一起加熱，就可把稀土作為熔渣（浮于廢料表面的物質(zhì)）回收。由于此時(shí)不使用酸進(jìn)行提取，而是在提取硼時(shí)使用酸，所以減少了酸的使用量。這種方法還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是提取稀土元素所需的時(shí)間比過(guò)去的濕法短，回收率高。剩余的鐵渣（氧化鐵）將被制成可以再利用的生鐵。
因?yàn)閺U料中含有稀土，因此企業(yè)以前都是將其作為再生用資源出口，或是委托回收再利用工廠，對(duì)稀土進(jìn)行回收。但過(guò)去采用“濕法”回收，也即使廢料氧化、達(dá)到鐵難以再溶于酸的狀態(tài)后，只提取易溶于酸的稀土。雖然這種方法可以減少回收物中鐵的含量，但氧化鐵如果不溶出，稀土與酸的接觸面積就會(huì)減少，導(dǎo)致稀土回收率下降。
而且在排放提取使用的酸時(shí)，還要加堿中和，因此必須大量使用酸和堿。在稀土的分離過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生廢棄物氧化鐵，排放出含有有害物質(zhì)硼的廢液。在回收稀土之后的剩余廢料中，盡管10噸固體廢料中的含鐵量高達(dá)約7噸，也要作為工業(yè)廢棄物進(jìn)行填埋處理。
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