钕铁硼废料气基还原—渣金分离回收技术研究

发布时间：2021-04-10 00:59

　　当前,钕铁硼废料回收企业普遍采用“回转窑焙烧-雷蒙磨粉碎-酸浸-除杂-萃取分离-沉淀-锻烧”工艺提取稀土,但存在酸碱耗量大、环境污染重、流程长、稀土收率低、成本高、铁渣难利用等缺陷,其关键问题在于“稀土与铁难以深度分离”,亟待探寻钕铁硼废料中铁的有效脱除和回收利用方法。论文在查阅了大量文献资料基础上,基于稀土和铁与氧结合能力的差异特性,开展了钕铁硼废料气基选择性还原-渣金分离富集分铁技术研究,以期找到钕铁硼废料中铁与稀土的有效分离方法,实现酸浸前将钕铁硼废料中的铁与稀土进行分离富集,解决铁对钕铁硼废料回收带来的难题以及铁资源浪费问题。研究结果对于钕铁硼废料回收技术的提升具有理论意义和实践价值。针对铁与稀土选择性还原问题,基于稀土和铁与氧结合能力的差异特性,开展了钕铁硼废料气基选择性还原理论分析与试验研究,对钕铁硼废料选择性还原进行了热力学计算和分析,进而开展了固定床气基选择性还原动力学计算和实验研究,探索了闪速气基选择性还原,结果表明:（a）在反应温度低于1500℃时,CO还原钕铁硼废料仅可将铁氧化物还原成金属铁,而稀土氧化物不会被还原,具有良好的选择性还原效果。（b）钕铁硼废料固定床... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钕铁硼图2.2为钕铁硼废料的SEM图谱

第二章实验原料与方法9图2.2钕铁硼废料SEM图谱图2.2为钕铁硼废料的SEM图谱。由图2.2可见，钕铁硼废料结构不规整且粒径较校2.2试验方法2.2.1固定床气基选择性还原（1）试验设备主要设备为SK-G05163真空/气氛管式炉，如图2.3所示。该管式炉的温度控制系统可根据程序自动调节，同时可以进行PID调节、模糊控制、自定义功能，并可编制各种升降温程序最高可升温至1600℃。该炉气路连接采用快速简单的法兰结构，设备实际使用中可通入的还原气体仅为CO，因此论文中采用的还原气体为CO，加热管为直径60mm，长2000mm的刚玉管，可放置60*30*20的方形瓷舟。（2）试验过程取一定量烘干后的钕铁硼废料，装入60*30*20的瓷舟，移置管式气氛炉内，通入保护性氮气排空气，按设定程序升温，到达目标温度后开始切换气体为CO，待实验进行到一定时间后关闭CO气路，通入保护性氮气至炉内温度降至室温，取出瓷舟，称量反应后产物的重量，计算失重率，测量还原过程中物料的金属铁含量和全铁含量，计算还原率，绘制不同温度下还原前后总量随反应时间的变化曲线以及不同实验条件下钕铁硼废料的还原率。

第二章实验原料与方法10图2.3SK-G05163真空/气氛管式炉2.2.2闪速气基选择性还原（1）试验设备主要设备为实验室自主设计的高温闪速熔炼炉，如图2.4所示。闪速熔炼炉由给料系统、炉体、恒温水套、气路系统和控制柜组成。给料系统由料仓、输料管和中央喷嘴组成，通过螺旋进料器实现准量喷料。炉体由加热装置、刚玉管和恒温水套组成。可以实现分段加热满足不同实验需求。气路系统能快速将炉内气氛由空气置换为保护性气体，并在试验过程中实现保护气与还原气体的切换。控制柜实现给料系统、控温程序、气路系统的统一操作。闪速熔炼炉反应塔温度可达1550℃，可通入氧气、氮气、氢气、一氧化碳等气体。图2.4实验室自主设计的高温闪速悬浮熔炼炉


本文编号：3128640