本發(fā)明屬工業(yè)固體廢棄物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釹鐵硼廢料酸浸渣的綜合利用方法。

背景技術(shù)：
釹鐵硼廢料酸浸渣是釹鐵硼廢料提釹過(guò)程中采用優(yōu)溶法工藝分解釹鐵硼廢料所產(chǎn)生的酸浸廢渣，其主要成份為Fe2O3、REO、Co等。目前沒(méi)有合適的綜合利用方法，一些企業(yè)要么將其作為煉鐵原料出售，要么將其做堆存處理，不僅占用場(chǎng)地，而且污染環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了綜合利用釹鐵硼廢料酸浸渣中的有價(jià)資源，消除環(huán)境污染，本發(fā)明提出了一種釹鐵硼廢料酸浸渣的綜合利用方法。實(shí)現(xiàn)了對(duì)釹鐵硼廢料酸浸渣中鐵、微量稀土和鈷資源的綜合利用，制得了質(zhì)量符合要求的氧化鐵紅工業(yè)顏料并實(shí)現(xiàn)了對(duì)其中稀土和鈷元素的有效分離和富集，為稀土和鈷元素的進(jìn)一步綜合利用，制備稀土氧化物和鈷化合物奠定了基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種釹鐵硼廢料酸浸渣的綜合利用方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：釹鐵硼廢料酸浸渣中鐵、稀土和鈷元素的浸出及分離：步驟一：將釹鐵硼廢料酸浸渣于中和反應(yīng)器中同來(lái)自酸浸、分離工序所制得的釹鐵硼廢料酸浸渣酸浸出液混合，控制中和溫度為70℃-100℃，中和反應(yīng)時(shí)間為180-360min，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為0.5，使酸浸出液中的游離酸得到消耗，釹鐵硼廢料酸浸渣中的鐵、稀土和鈷元素得到初步溶出；步驟二：將中和反應(yīng)器中的料漿于70℃-100℃條件下過(guò)濾收得中和液和中和殘?jiān)?，中和液的主要成份為鐵和鈷的硫酸鹽，用作制備氧化鐵紅的原料，中和殘?jiān)饕煞轂槎趸琛⒀趸F、稀土氧化物、稀土硫酸鹽和微量的鈷；步驟三：將中和殘?jiān)退峤ば?，于酸浸反?yīng)器中同氧化鐵紅制備工序所產(chǎn)出的后期洗出液按固液比1:1.5-1:2.5混合，然后按理論量的1.5-1.9倍加入濃硫酸于70℃-100℃條件下進(jìn)行酸浸反應(yīng)，控制酸浸反應(yīng)時(shí)間為180-360min，使其中的鐵、稀土和鈷進(jìn)一步溶出，反應(yīng)結(jié)束經(jīng)過(guò)濾收得主要成份為鐵和鈷的硫酸鹽的酸浸出液和酸浸殘?jiān)徊襟E四：步驟一、三所述的反應(yīng)過(guò)程為強(qiáng)酸高溫環(huán)境，在此條件下稀土硫酸鹽溶解度較低，大部分以可溶性鹽的形態(tài)賦存于殘?jiān)?，將步驟二所得中和殘?jiān)?jīng)步驟三酸浸所得酸浸殘?jiān)谠贊{洗滌槽中同氧化鐵紅制備工序所產(chǎn)出的后期洗出液于常溫條件下混合并打制成漿，使酸浸殘?jiān)械南⊥亮蛩猁}溶解并進(jìn)入液相，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌制得主要成份為稀土硫酸鹽的洗出液和酸浸殘余物，洗出液中稀土氧化物含量在1-3g/L之間，送稀土提取工序用于制備稀土產(chǎn)品；氧化鐵紅的制備：步驟（1）：將步驟二所得中和液送還原工序，以鐵屑、鐵皮或還原鐵粉為還原劑，于50℃-80℃條件下進(jìn)行還原反應(yīng)，使其中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，經(jīng)過(guò)濾制得主要成份為硫酸亞鐵的還原后溶液；步驟（2）：將部分步驟（1）所得硫酸亞鐵溶液送一級(jí)凈化工序，向其中加入碳酸氫銨或碳酸銨，在50℃-80℃條件下反應(yīng)30-180min，使其中的稀土轉(zhuǎn)化為碳酸稀土沉淀；再加入硫化銨或硫化氫，在50℃-80℃條件下反應(yīng)30-180min，使其中的鈷等重金屬轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀；反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾收得凈化后硫酸亞鐵溶液和主要成份為碳酸稀土、硫化鈷的沉淀物。將凈化后硫酸亞鐵溶液送二級(jí)凈化工序，加入適量氨水使少量二價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵，同時(shí)使氫氧化亞鐵通過(guò)與空氣的接觸轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，于50℃-80℃條件下保溫沉淀30-180min，進(jìn)一步吸附溶液殘留的稀土、鈷雜質(zhì)離子，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾收得純凈的硫酸亞鐵溶液和主要成份為氫氧化鐵的沉淀物，一級(jí)凈化和二級(jí)凈化所產(chǎn)生的沉淀物返回酸浸工序循環(huán)使用；步驟（3）：將步驟（2）所得純凈的硫酸亞鐵溶液于多功能氧化合成反應(yīng)器中用氧化鐵紅制備工序所產(chǎn)出的后期洗出液稀釋至5-30g/L，控制溶液溫度10℃-25℃，向其中加入理論量0.9-1.5倍氨水，控制pH值為9-10.5，然后通空氣氧化30-90min制得外觀呈淺棕黃色的、具有良好懸浮性的晶種；步驟（4）：加水適量對(duì)多功能氧化合成反應(yīng)器中晶種進(jìn)行稀釋,并用硫酸調(diào)整料漿pH值為3-4，將晶種料漿溫度提升至80℃-90℃后以并流的方式加入步驟（1）所得還原后溶液和氨水，同時(shí)通空氣氧化，控制并流過(guò)程pH值為3-4、料漿中硫酸亞鐵濃度為10-20g/L，當(dāng)色光與標(biāo)準(zhǔn)樣相似時(shí)停止還原后溶液的滴加，繼續(xù)通空氣氧化，并以氨水控制料漿pH值為3-4，當(dāng)料漿中Fe濃度小于0.1g/L時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；步驟（5）：將步驟（4）所得氧化鐵紅料漿過(guò)濾，收得氧化鐵紅濕餅和Fe濃度小于0.1g/L、稀土氧化物濃度在0.3g/L以上、鈷濃度在0.25g/L以上的氧化鐵紅母液，將所得氧化鐵紅母液與釹鐵硼廢料酸浸渣中鐵、稀土和鈷元素的浸出及分離步驟(4)所得洗出液合并送往稀土和鈷提取工序用于制備稀土和鈷產(chǎn)品；步驟（6）：將步驟（5）所得氧化鐵紅濕餅送酸洗反應(yīng)器中與酸洗出液混合，在常溫條件下，控制pH值在1.5-3之間，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，再經(jīng)洗滌收得酸洗后氧化鐵紅濕餅和含有稀土硫酸鹽的酸洗出液，酸洗出液循環(huán)使用至稀土濃度達(dá)0.1g/L以上時(shí)與釹鐵硼廢料酸浸渣中鐵、稀土和鈷元素的浸出及分離步驟（4）所得洗出液合并送往稀土和鈷提取工序用于制備稀土和鈷產(chǎn)品；步驟（7）：將酸洗后氧化鐵紅濕餅與清水混合打漿，然后用壓濾機(jī)過(guò)濾并洗滌，制得硫酸鹽含量小于0.05%的水洗后氧化鐵紅濕餅；步驟（8）：將氧化鐵紅濕餅送干燥系統(tǒng)干燥制得氧化鐵紅成品。釹鐵硼廢料酸浸渣中鐵、稀土和鈷元素的浸出及分離步驟一所述的鐵、稀土和鈷元素浸出及分離方法：釹鐵硼廢料酸浸渣在強(qiáng)酸高溫環(huán)境中浸出，使稀土硫酸鹽溶解度變小并被富集于酸浸殘?jiān)校缓蟛捎孟礈烊艹龅姆绞接谠贊{洗滌槽中將酸浸殘?jiān)c水混合，使稀土硫酸鹽溶出，經(jīng)分離收得含稀土硫酸鹽的洗出液，在洗出液中稀土氧化物濃度小于1.5g/L時(shí)，可將洗出液返回再漿洗滌槽循環(huán)使用，直至洗出液中稀土氧化物濃度大于2.0g/L時(shí)再送往稀土提取工序。本發(fā)明提出了一種釹鐵硼廢料酸浸渣的綜合利用方法。為了綜合利用釹鐵硼廢料酸浸渣中的有價(jià)資源，消除環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了對(duì)釹鐵硼廢料酸浸渣中鐵、微量稀土和鈷資源的綜合利用，制得了質(zhì)量符合要求的氧化鐵紅工業(yè)顏料并實(shí)現(xiàn)了對(duì)其中稀土和鈷元素的有效分離和富集，為稀土和鈷元素的進(jìn)一步綜合利用，制備稀土氧化物和鈷化合物奠定了基礎(chǔ)。本發(fā)明所涉及的化學(xué)反應(yīng)：Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2ORE2O3+3H2SO4+（n-3）H2O→RE2(SO4)3·nH2OCoO+H2SO4→CoSO4+H2ORE2(SO4)3·nH2O+H2O→RE2(SO4)3+（n+1）H2O還原及凈化：Fe2(SO4)3+Fe→3FeSO4RE2(SO4)3+6NH4HCO3→RE2(CO3)3+3(NH4)2SO4+3H2O+3CO2CoSO4+(NH4)2S→CoS+(NH4)2SO44FeSO4+8NH3+10H2O+O2→4Fe(OH)3+4(NH4)2SO4氧化鐵紅制備：FeSO4+2NH3·H2O→Fe(OH)2+(NH4)2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓H2SO4+2NH3→(NH4)2SO42Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O4FeSO4+O2+8NH3+4H2O→2Fe2O3+4(NH4)2SO4。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1：所用原料成分：Fe2O353.54%；REO1.00%；Co0.65%。將100kg釹鐵硼廢料酸浸渣于中和反應(yīng)器中與295kg酸浸出液混合，控制溫度為70℃反應(yīng)180min，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，少量水洗滌，收得中和渣69kg，中和液355kg。中和液主要成分為：Fe2（SO4）3131.3kg；REO0.4kg；Co0.62kg；將69kg中和殘?jiān)谒峤磻?yīng)器中與105kg鐵紅后期洗出液混合攪拌成漿，然后加入106kg濃度為98%的濃硫酸，在70℃條件下反應(yīng)時(shí)間為240min，反應(yīng)結(jié)束后于70℃條件下過(guò)濾，少量水洗滌，收得酸浸出液295kg，濕基酸浸殘?jiān)?7kg。將27kg酸浸殘?jiān)谠贊{洗滌槽中加入洗出液135kg，攪拌成漿后過(guò)濾，得稀土氧化物濃度為2.9g/L的洗出液，然后利用壓濾機(jī)自身的洗滌功能，以鐵紅后期洗出液進(jìn)行洗滌，收得洗出液135kg，稀土氧化物濃度為0.8g/L，返回再漿槽中配料，循環(huán)用于酸浸殘?jiān)南礈?。將中和?55kg送還原工序，加入鐵屑，于50℃-80℃條件下進(jìn)行還原反應(yīng)，使其中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，經(jīng)過(guò)濾制得還原后溶液520kg，含F(xiàn)eSO4150.1kg，REO0.4kg；Co0.62kg；將16kg還原后溶液送一級(jí)凈化工序，向其中加入碳酸氫銨，在50℃條件下反應(yīng)30min后，再加入硫化銨溶液，維持該溫度繼續(xù)反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾收得硫酸亞鐵溶液16kg，和主要成份為碳酸稀土、硫化鈷的沉淀物0.1kg。將16kg凈化后硫酸亞鐵溶液送二級(jí)凈化工序，攪拌條件下加入0.1kg氨水，然后在80℃條件下保溫沉淀30min。反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾收得純凈的硫酸亞鐵溶液16kg，主要成份為氫氧化鐵的沉淀物0.05kg。將一級(jí)凈化和二級(jí)凈化所產(chǎn)生的沉淀物共0.15kg返回酸浸工序循環(huán)使用。將16kg純凈的硫酸亞鐵溶液于多功能氧化合成反應(yīng)器中用氧化鐵紅后期洗出液稀釋至5g/L，控制溶液溫度10℃，向其中加入理論量0.9倍氨水，控制pH值為9.0，然后通空氣氧化30min，制得外觀呈淺棕黃色的、具有良好懸浮性的晶種料漿。向晶種料漿中加入硫酸調(diào)整pH值為3，然后加入還原后溶液，調(diào)整料漿中硫酸亞鐵濃度為20g/L，將晶種料漿溫度提升至80℃后以并流的方式加入還原后溶液和氨水，同時(shí)通空氣氧化?？刂撇⒘鬟^(guò)程pH值為3、料漿中硫酸亞鐵濃度為20g/L。當(dāng)色光與130#標(biāo)準(zhǔn)樣相似時(shí)停止還原后溶液的滴加，繼續(xù)通空氣氧化，并以氨水控制料漿pH值為3。當(dāng)料漿中Fe濃度小于0.1g/L時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。過(guò)濾，分離收得氧化鐵紅母液1300kg（其中含F(xiàn)e0.10kg、稀土氧化物0.34kg、鈷0.57kg），氧化鐵紅濕餅160kg。將氧化鐵紅濕餅送酸洗反應(yīng)器中與酸洗出液混合，在常溫條件下，控制pH值在1.5，攪拌后過(guò)濾、洗滌，收得酸洗后氧化鐵紅濕餅160kg和含有稀土硫酸鹽的酸洗出液。將酸洗出液循環(huán)使用至稀土濃度達(dá)到0.1g/L以上，停止循環(huán)使用，每處理100kg釹鐵硼廢料，平均可產(chǎn)出酸洗出液90kg，含稀土氧化物0.01kg、鈷0.01kg。鐵紅酸洗出液與鐵紅母液和洗出液合并后送稀土和鈷提取工序，提取其中的稀土、鈷并制備成相應(yīng)的化合物產(chǎn)品。將160kg酸洗后氧化鐵紅濕餅與清水混合打漿，然后用壓濾機(jī)過(guò)濾并洗滌，制得硫酸鹽含量小于0.05%的水洗后氧化鐵紅濕餅，送干燥系統(tǒng)干燥制得氧化鐵紅成品82kg，產(chǎn)品符合GB/T1863-2008氧化鐵紅產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2所用原料成分：Fe2O367.53%；REO0.85%；將1000kg釹鐵硼廢料酸浸渣于中和反應(yīng)器中與3410kg酸浸出液混合，控制溫度為100℃，時(shí)間為360min，反應(yīng)結(jié)束后于90℃條件下過(guò)濾，少量水洗滌，收得中和渣600kg，中和液3850kg。中和液主要成分為：Fe2（SO4）31665kg；REO3.80kg；將600kg中和殘?jiān)谒峤磻?yīng)器中與1500kg鐵紅后期洗出液混合攪拌成漿，然后加入1560kg濃度為98%的濃硫酸，在90℃條件下反應(yīng)時(shí)間為180min，反應(yīng)結(jié)束后于100℃條件下過(guò)濾，少量水洗滌，收得酸浸出液3410kg，濕基酸浸殘?jiān)?50kg。將250kg酸浸殘?jiān)谠贊{洗滌槽中加入洗出液300kg，攪拌成漿后過(guò)濾，得稀土氧化物濃度為1.5g/L的洗出液，然后利用壓濾機(jī)自身的洗滌功能，以鐵紅后期洗出液進(jìn)行洗滌，收得洗出液300kg，稀土氧化物濃度為0.3g/L，返回再漿槽中配料，循環(huán)用于酸浸殘?jiān)南礈?。將中和?850kg送還原工序，加入鐵皮，于50℃-80℃條件下進(jìn)行還原反應(yīng)，使其中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，經(jīng)過(guò)濾制得還原后溶液6500kg，含F(xiàn)eSO41900kg，REO3.80kg；將260kg還原后溶液送一級(jí)凈化工序，向其中加入碳酸銨，在80℃條件下反應(yīng)120min后，再加入硫化銨溶液，維持該溫度繼續(xù)反應(yīng)180min，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾收得硫酸亞鐵溶液260kg，和主要成份為碳酸稀土、硫化鈷的沉淀物1.90kg。將260kg凈化后硫酸亞鐵溶液送二級(jí)凈化工序，攪拌條件下加入2.0kg氨水，然后在50℃條件下保溫沉淀180min。反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾收得純凈的硫酸亞鐵溶液260kg，主要成份為氫氧化鐵的沉淀物1.0kg。將一級(jí)凈化和二級(jí)凈化所產(chǎn)生的沉淀物共2.90kg返回酸浸工序循環(huán)使用。將260kg純凈的硫酸亞鐵溶液于多功能氧化合成反應(yīng)器中用氧化鐵紅后期洗出液稀釋至30g/L，控制溶液溫度25℃，向其中加入理論量1.1倍氨水，控制pH值為10.5，然后通空氣氧化90min，制得外觀呈淺棕黃色的、具有良好懸浮性的晶種料漿。向晶種料漿中加入硫酸調(diào)整pH值為4，然后加入還原后溶液，調(diào)整料漿中硫酸亞鐵濃度為10g/L，將晶種料漿溫度提升至90℃后以并流的方式加入還原后溶液和氨水，同時(shí)通空氣氧化。控制并流過(guò)程pH值為4、料漿中硫酸亞鐵濃度為10g/L。當(dāng)色光與190#標(biāo)準(zhǔn)樣相似時(shí)停止還原后溶液的滴加，繼續(xù)通空氣氧化，并以氨水控制料漿pH值為4。當(dāng)料漿中Fe濃度小于0.1g/L時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。過(guò)濾，分離收得氧化鐵紅母液9000kg（其中含F(xiàn)e0.75kg、稀土氧化物3.44kg），氧化鐵紅濕餅2000kg。將氧化鐵紅濕餅送酸洗反應(yīng)器中與酸洗出液混合，在常溫條件下，控制pH值在3，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾、洗滌，收得酸洗后氧化鐵紅濕餅2000kg和含有稀土硫酸鹽的酸洗出液。將酸洗出液循環(huán)使用至稀土濃度達(dá)到0.12g/L，停止循環(huán)使用，每處理1000kg釹鐵硼廢料，平均可產(chǎn)出酸洗出液850kg，含稀土氧化物0.102kg。鐵紅酸洗出液與鐵紅母液和洗出液合并后送稀土和鈷提取工序，提取其中的稀土、鈷并制備成相應(yīng)的化合物產(chǎn)品。將2000kg酸洗后氧化鐵紅濕餅與清水混合打漿，然后用壓濾機(jī)過(guò)濾并洗滌，制得硫酸鹽含量小于0.05%的水洗后氧化鐵紅濕餅，送干燥系統(tǒng)干燥制得氧化鐵紅成品1050kg，產(chǎn)品符合GB/T1863-2008氧化鐵紅產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。