稀土永磁材料废料回收利用文档格式.docx
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焙烧酸解草酸沉积分离法
以钕铁硼废料为原料，在焙烧炉中焙烧（600℃），生成氧化钕和氧化铁，再经20%的硫酸溶解，再用草酸将稀土沉淀下来，经洗涤焙烧（850℃）即得氧化钕。
而铁的回收则是滤液蒸发、浓缩、重结晶德硫酸铁。
该反映的特点能耗大（两部高温焙烧），原材料消耗大，焙烧产生的粉尘和废气多。
主要反映：
焙烧进程：
Nd+O2=Nd2O3Fe+O2=Fe2O3
酸解进程：
Nd2O3+H2SO4=Nd2（SO4）3+H2O
Fe2O3+H2SO4=Fe2（SO4）3+H2O
草酸分离：
Nd2（SO4）3+H2C2O4=Nd2（C2O4）3+H2SO4
Nd2（C2O4）3=Nd2O3+CO2
B：
焙烧酸解盐析分离法
以钕铁硼废料为原料，在焙烧炉中焙烧（600℃），生成氧化钕和氧化铁，再经20%的硫酸溶解，在倒入硫酸钠得稀土硫酸钠沉淀，将沉淀溶解加入氢氧化钠后产生氢氧化钕，再经煅烧（400℃）即可取得纯的氧化钕，同时此工艺的硫酸铁经冷凝结晶后可得较纯的硫酸铁。
到这种工艺一样耗能较高（要煅烧），焙烧产生的粉尘和废气多。
盐析：
Nd2（SO4）3+Na2SO4+xH2O=Nd2（SO4）3·
Na2SO4·
xH2O
碱转换：
Nd2（SO4）3+NaOH=Nd（OH）2+Na2SO4
焙烧：
Nd（OH）2=Nd2O3+H2O
C：
酸解草酸沉积分离法
由于钕铁硼废料的成份都易溶于酸，故用酸解法不仅能够省下煅烧法消耗的大量能量，还能够取得大量的副产品氢气，降低本钱，增加效益。
本法用30%硫酸将钕铁硼废料溶解，将产生的氢气搜集贮存，所得溶液通过滤后，再用草酸将稀土沉淀下来，经洗涤焙烧（850℃）即得氧化钕。
该反映的特点能耗大（850℃高温焙烧），硫酸亚铁品位低。
Nd+H2SO4=Nd2（SO4）3+H2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
D：
酸解盐析分离法
本法用30%硫酸将钕铁硼废料溶解，将产生的氢气搜集贮存，所得溶液通过滤后，在倒入硫酸钠得稀土硫酸钠沉淀，将沉淀溶解加入氢氧化钠后产生氢氧化钕，再经煅烧（400℃）即可取得纯的氧化钕，同时此工艺的硫酸亚铁经冷凝结晶后可得较纯的硫酸亚铁。
此方式的特点是能耗低，产生的废气少，且Na2SO4可循环利用。
Nd（OH）3=Nd2O3+H2O
本项目生产技术选择
本项目采用酸解盐析分离法，此方式的特点是在一样的算消耗下，取得大量的氢气，提高了经济效益，而且在整个工艺中节约能源，减少了废气及废水的排放，整体上做到了绿色循环经济。
物料衡算
本项目原材料特点得出本项目生产工艺物料平衡表与物料与水平衡图：
生产工艺物料平衡表
投入
产出
物料名称
投入量（吨/年）
产品（吨/年）
钕铁硼废料
3000
Nd2O3
98%硫酸
FeSO4
氢氧化钠
氢气
水
11782
硫酸钠
7476
合计
NdFeB废料制取Nd2O3和硫酸亚铁天物料衡算
第三章工程的主要内容
工程项目组成
项目组成表
序号
工程类别
工序名称
规模
备注
1
主要生产工程
NdFeB废料的反应回收工段
3000吨/年
氢气压缩工段
83吨/年
2
公用工程
变配电
80KVA
给排水
消防
3
储运工程
氢气储存区
400m2
氧化钕储存区
200m2
硫酸亚铁储存区
200m2
硫酸储存区
300m2
氢氧化钠储存区
NdFeB原料储存区
生产工艺流程
NdFeB废料制取Nd2O3和氧化铁天流程图
生产工艺流程简述
该项目以NdFeB废料为原料，采酸解法对NdFeB废料进行分离提纯，主要工艺流程为：
先将NdFeB废料磨碎；
用30％H2SO4溶解；
将产生的氢气通入氢气紧缩机内贮存；
取得的溶液过滤；
向滤液中加入硫酸钠的稀土复盐沉淀；
将取得的复盐沉淀进行过滤洗涤，沉淀再经溶解，再用氢氧化钠沉淀，将沉淀过滤洗涤，的氢氧化钕，氢氧化钕经干燥焙烧（400℃）即得纯氧化钕，而滤液则利用焙烧产生的热量蒸发结晶得硫酸钠；
而前面复盐过滤产生的滤液由于主要含有硫酸亚铁，经蒸发、冷凝重结晶后得硫酸亚铁，剩余溶液含有大量的硫酸钠，利用这些硫酸钠还能够再一步将稀土沉降下来，是整个工艺中的硫酸钠循环利用。
主要原、辅材料及水、电、消耗指标
主要原、辅材料及水、电、蒸汽消耗指标
类别
名称
单耗t/t产品（以Nd2O3）
年耗量（t/a）
来源
原料
NdFeB废料
外购
辅料
浓硫酸
反应所得
软水
6000
自来水
电
100度/吨
300000度
主要设备
主要设备一栏表
序
号
设备名称
规格型号
材料
单位
数量
备注
NdFeB废料粉碎机
组合件
台
10KW防爆电机
酸解反应槽
塑料
4
氢气收集压缩机
IH-50-32-160
3KW防爆电机
压滤机
碳钢
5
反应器
6
焙烧炉
搪玻璃
7
加料泵
IH50-32-360
8
水洗塔
&
400/&
800
9
中间罐
10
水洗泵
IH65-40-160
不锈钢
4KW防爆电机
11
成品储罐
VN50M3
12
变压器
13
配电柜
GGD2-01
14
蒸发器
1500×
2500
15
给排水设备
16
环保与安全设备
总平面布置
本项目厂区内占地面积50亩，分NdFeB废料的分离回下班段、氢气紧缩工段、储运工程、公用工程等。
厂区总平面布置图详见项目建设初步设计图纸。
主要设计指标如下表
总平面布置主要设计指标
项 目
单 位
数 量
备 注
生产区占地面积
m2
30000
建（构）筑物占地面积
10271
厂区建筑面积
厂区道路用地
16633
厂区绿化面积
8954
娱乐休闲区
1600
厂区绿化率
%
土建工程项目
工程项目建（构）物一览表
建构筑物名称
长×
宽×
高
m×
m
建筑面积m2
层数
结构类型
防火等级
NdFeB粉碎车间
16×
15×
240
砖混结构
甲
NdFeB酸解车间
30×
450
乙
氢气的收集车间
20×
300
过滤及盐析车间
20
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