一种在CO3-OH体系下从钕铁硼油泥中同时回收钕、镨、镝、钴、铁的方法技术

一种在CO3-OH体系下从钕铁硼油泥中同时回收钕、镨、镝、钴、铁的方法，属于钕铁硼油泥回收技术领域。CO3-OH体系热力学研究以及模拟，建立热力学模型，确定可适用的工艺及工艺参数。并在CO3-OH体系下调节pH=6～7进行“配合-沉淀”，可达到同时回收钕、镨、镝、钴、铁的效果。该流程可以有效缩短前期工艺探索，操作简单，工艺简洁，有效减少废物排放，并且实现钕铁硼油泥中钕、镨、镝、钴、铁的全回收。其中，钕的回收率＞＝98%；镨的回收率＞＝99%；钴的回收率＞＝89%；镝的回收率＞＝99%；铁的回收率＞＝99%。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
确定在CO3?OH体系下从钕铁硼油泥中提取钕、镨、镝、钴、铁工艺的方法，其特征在于，所采用的技术方案是：首先，通过查找各个元素在CO3?OH体系下可能发生的配合反应以及反应平衡常数，建立热力学模型；然后，通过已经建立起的热力学模型确定回收钕、镨、镝、钴、铁的工艺以及工艺中参数的选择：在CO3?OH体系下，确定工艺为：钕铁硼油泥蒸馏、酸溶、氧化、配合沉淀得到产物；上述热力学模型的建立包括以下步骤：首先，查阅在CO3?OH体系下钕、镨、镝、钴、铁可能发生的反应以及每个反应的平衡常数，通过化学平衡、质量平衡、电荷守恒建立在CO3?OH体系下的热力学模型，由水的电离平衡可得到等式：[H+]=10?pH????(1?1)[OH?]=Kw*10pH?????(1?2)在CO3?OH体系中，溶液中的游离金属离子浓度为：[Nd3+]=min{(Kspnc/[CO32?]3)1/2,Kspnh/[OH?]3}????(1?3)[Pr3+]==min{(Ksppc/[CO32?]3)1/2,KsppH/[OH?]3}(1?4)[Dy3+]=min{(Kspdc/[CO32?]3)1/2,Kspdh/[OH?]3}????(1?5)[Fe3+]=Kspf3h/[OH?]3????????(1?6)[Fe2+]=min{Kspf2c/[CO32?],Kspf3h/[OH?]2}????(1?7)[Co2+]=min{Kspcc/[CO32?],Kspch/[OH?]2}???????(1?8)[C]=[CO32?]+[HCO3?]+[H2CO3]??????????????(1?9)[C]=[CO32?]{1+10?pH/Kac2+10?2pH/(Kac2*Kac1)}???(1?10)由于各金属离子跟OH?发生配合反应，因此根据质量守恒定律得到溶液中各金属离子的总浓度：[Nd]=[Nd3+]+[Nd(OH)2+]=[Nd3+]+Knh*[Nd3+]*[OH?]?????????(1?11)[Pr]=[Pr3+]+[Pr(OH)2+]???????????=[Pr3+]+KpH*[Pr3+]*[OH?]?????????(1?12)[Dy]=[Dy3+]+[Dy(OH)2+]???????????=[Dy3+]+Kdh*[Dy3+]*[OH?]?????????(1?13)[Fe2]=[Fe2+]+[Fe(OH)+]+[Fe(OH)20]+[Fe(OH)3?]+[Fe(OH)42?]=[Fe2+]{1+Kf2h1*[OH?]+Kf2h2*[OH?]2+Kf2h3*[OH?]3+Kf2h4*[OH?]4}??????(1?14)[Fe3]=[Fe3+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)30]+[Fe(OH)42?]=[Fe3+]{1+Kf3h1*[OH?]+Kf3h2*[OH?]2+Kf3h3*[OH?]3}(1?15)[Co]=[Co2+]+[Co(OH)+]+[Co(OH)20]+[Co(OH)3?]+[Co(OH)42?]+2*[Co2(OH)33?]+4*[Co4(OH)44?]=[Co2+]{1+Kch1*[OH?]+Kch2*[OH?]2+Kch3*[OH?]3+Kch4*[OH?]4+2*Kch21*[Co2+]*[OH?]+4*Kch44*[Co2+]3*[OH?]4}(1?16)将表1参数带入到（1?1）?（1?16）方程中，并且联立方程组（1?1）?（1?16），变换体系中的pH，可得到不同条件下的沉淀后体系中[Nd]、[Pr]、[Dy]、[Fe2]、[Fe3]、[Co]的值，通过化学平 衡、质量平衡、电荷守恒建立在CO3?OH体系下的热力学模型，上述[Fe2]为2价铁浓度，[Fe3]为3价铁浓度。表1“CO3?OH”体系中涉及到的主要化学反应及平衡常数NO.ReactionslogKNO.ReactionslogK1H2O=H++OH—logKw=?1416Nd+OH—=Nd(OH)2+logKnh=5.52Co2++OH—=Co(OH)+logKch1=3.317Pr+OH—=Pr(OH)2+logKpH=4.33Co2++2OH—=Co(OH)20logKch2=9.218Dy+OH—=Dy(OH)2+logKdh=5.24Co2++3OH—=Co(OH)3—logKch3=10.519Co(OH)2(s)=Co2++2OH—logKspch=?14.235Co2++4OH—=Co(OH)42?lo...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，赖伟鸿，李春燕，尹小文，金琼花，岳明，索红莉，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：