本發(fā)明涉及稀土廢料回收提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及釹鐵硼廢料氧化焙燒的方法。
背景技術(shù)：
釹鐵硼永磁材料具有磁性高、應(yīng)用廣、發(fā)展快等特點。釹鐵硼磁體具有高剩磁、高矯頑力、高磁能積等特性，因而廣泛應(yīng)用于電子、通信、醫(yī)療設(shè)備、航天航空、汽車工業(yè)及工業(yè)自動化等領(lǐng)域。近年來，我國燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量以年平均15％左右的速度快速增長，占全球總產(chǎn)量的50％左右。稀土屬于國家戰(zhàn)略資源。近年來，國家對稀土資源的開采實行指令性計劃，進(jìn)行保護(hù)性開發(fā)，而全球釹鐵硼的增長仍將保持在30％左右。鐠、釹、鏑、鋱等氧化物元素供不應(yīng)求。利用釹鐵硼廢料回收稀土氧化物元素，相比于從礦石生產(chǎn)稀土產(chǎn)品，優(yōu)越性明顯，工序縮短、成本降低、“三廢”減少，并有效地保護(hù)了國家的稀土資源。
由于永磁材料的生產(chǎn)加工過程當(dāng)中有加工工藝的要求，會產(chǎn)生大量的邊角料或邊磨廢料。而且這些器件產(chǎn)品報廢之后，其中的高價值元素仍然存在于這些報廢品當(dāng)中。每年可以回收利用但沒有回收利用的再生資源價值達(dá)350億美元至400億美元。這組數(shù)字顯示出我國再生資源發(fā)展還存在著巨大的市場空間，發(fā)展前景非常廣闊。因此，從這些廢品中提取﹙分離﹚高價值元素，不僅具有現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)意義，更具有重要的資源戰(zhàn)略意義。且我國已經(jīng)把這項工作納入到了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之中。
釹鐵硼永磁體是當(dāng)今磁性能最強(qiáng)、性價比最優(yōu)的永磁材料，俗稱為“永磁王”，自1983年問世以來，其產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展。我國具有稀土資源及勞動力的優(yōu)勢，使得全球的釹鐵硼永磁材料產(chǎn)業(yè)中心往我國轉(zhuǎn)移，同樣，我國稀土永磁材料的產(chǎn)業(yè)中心也由浙江、山西、北京、天津往稀土資源地——內(nèi)蒙、江西等地發(fā)展。稀土永磁材料在生產(chǎn)過程中就會產(chǎn)生20～30％的廢料，此外，每年約產(chǎn)生10％以上的報廢稀土永磁體(俗稱為磁鋼)。2013年中國釹鐵硼產(chǎn)量已逾12萬噸，產(chǎn)生釹鐵硼二次資源3萬余噸，具有巨大的開發(fā)利用價值。同時，稀土廢固資源對環(huán)境產(chǎn)生的巨大壓力，引起國家的高度重視，相繼出臺了《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十二五”規(guī)劃》、《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)稀土行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見》等政策和行政法規(guī)，堅決淘汰落后產(chǎn)能，嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵對稀土等稀貴廢固資源進(jìn)行回收利用。重視稀土金屬回收利用技術(shù)的研發(fā)，盡快建立相應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系，實現(xiàn)低能耗、低污染的節(jié)約型經(jīng)濟(jì)增長模式具有十分重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種高效自熱自動氧化焙燒釹鐵硼廢料技術(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)問題主要通過下述技術(shù)方案得以解決：
釹鐵硼廢料一般有油泥料、水磨料、線切割料、爐渣和料皮等多種類型結(jié)構(gòu)，按照每一種廢料的特征形貌及其化學(xué)物理特性，經(jīng)過多次小試及中試，研發(fā)出一種成熟穩(wěn)定的配方，通過自身產(chǎn)生熱量燃燒進(jìn)行氧化焙燒。
將釹鐵硼廢料分為油泥料、水磨料、線切割料、爐渣和料皮五類廢料，采用特殊配比，通過自身產(chǎn)生熱量燃燒進(jìn)行氧化焙燒；所述配比為：油泥料27～33％、水磨料10～14％、線切割料16～20％、爐渣24～30％、料皮11～15％；
氧化焙燒步驟如下：
按照上述配比將搭配好的釹鐵硼廢料投入混料設(shè)備中，加清水至料面齊平，以5轉(zhuǎn)/秒的勻速度攪拌10～15分鐘，混合均勻后加入氧化焙燒旋轉(zhuǎn)窖爐；
在窖頭加入混合均勻的釹鐵硼廢料，并一次性點火燃燒進(jìn)行氧化，啟動窖爐旋轉(zhuǎn)裝置，控制在1.2轉(zhuǎn)/分鐘的速度，控制物料流動速度與通風(fēng)速度比達(dá)到1：6～1：10，通過力學(xué)原理使物料從窖頭投入口自動流向窖尾出口，同時進(jìn)行自動翻料增大氧化比表面積，實現(xiàn)釹鐵硼廢料徹底氧化，將稀土轉(zhuǎn)化為氧化物，鐵轉(zhuǎn)化為Fe2O3，完成釹鐵硼廢料的氧化焙燒。
進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)窖爐為長15米、直徑1.2米的旋轉(zhuǎn)窖爐，在窖頭設(shè)置冷卻及通風(fēng)裝置，窖尾設(shè)置除塵及廢料分級分類裝置，旋轉(zhuǎn)窖爐中間設(shè)置兩個驅(qū)動裝置，旋轉(zhuǎn)窖爐膛內(nèi)用耐火材料設(shè)置物料自動流通裝置。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本技術(shù)在回收釹鐵硼廢料當(dāng)中的稀土元素過程中，解決了一般企業(yè)只能處理單種廢料，不能同時處理多種混合型廢料的技術(shù)難題。
2、設(shè)計的旋轉(zhuǎn)窖爐通過釹鐵硼廢料自身特性產(chǎn)生的熱量進(jìn)行自燃氧化，可節(jié)省外加燃料能源資源。
3、在旋轉(zhuǎn)窖頭加裝冷卻裝置，通過水循環(huán)降低窖頭作業(yè)溫度，改善工人作業(yè)環(huán)境，同時將收集的氣體熱能轉(zhuǎn)換為水熱能輸入至溶解工序，可節(jié)省蒸汽使用量。
4、本工藝技術(shù)稀土氧化物的氧化率可達(dá)98.6％，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.1％，與其它工藝技術(shù)相比較，均提高5～8％。
具體實施方式
下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
釹鐵硼廢料一般有油泥料、水磨料、線切割料、爐渣和料皮等多種類型結(jié)構(gòu)，按照每一種廢料的特征形貌及其化學(xué)物理特性，經(jīng)過多次小試及中試，研發(fā)出一種成熟穩(wěn)定的配方，通過自身產(chǎn)生熱量燃燒進(jìn)行氧化焙燒。
實施例1：
將釹鐵硼廢料分為油泥料、水磨料、線切割料、爐渣和料皮五類廢料，采用特殊配比，通過自身產(chǎn)生熱量燃燒進(jìn)行氧化焙燒；所述配比為：油泥料30％、水磨料12％、線切割料18％、爐渣27％、料皮13％；
氧化焙燒步驟如下：
按照上述配比將搭配好的釹鐵硼廢料投入混料設(shè)備中，加清水至料面齊平，以5轉(zhuǎn)/秒的勻速度攪拌10～15分鐘，混合均勻后加入氧化焙燒旋轉(zhuǎn)窖爐；
在窖頭加入混合均勻的釹鐵硼廢料，并一次性點火燃燒進(jìn)行氧化，啟動窖爐旋轉(zhuǎn)裝置，控制在1.2轉(zhuǎn)/分鐘的速度，控制物料流動速度與通風(fēng)速度比達(dá)到1：8，通過力學(xué)原理使物料從窖頭投入口自動流向窖尾出口，同時進(jìn)行自動翻料增大氧化比表面積，實現(xiàn)釹鐵硼廢料徹底氧化，將稀土轉(zhuǎn)化為氧化物，鐵轉(zhuǎn)化為Fe2O3，完成釹鐵硼廢料的氧化焙燒。
本實施例中，所述旋轉(zhuǎn)窖爐為長15米、直徑1.2米的旋轉(zhuǎn)窖爐，在窖頭設(shè)置冷卻及通風(fēng)裝置，窖尾設(shè)置除塵及廢料分級分類裝置，旋轉(zhuǎn)窖爐中間設(shè)置兩個驅(qū)動裝置，旋轉(zhuǎn)窖爐膛內(nèi)用耐火材料設(shè)置物料自動流通裝置。
實施例2：
采用與實施例1相同的旋轉(zhuǎn)窯爐。
配比為：油泥料27％、水磨料12％、線切割料16％、爐渣30％、料皮15％；按照上述配比將搭配好的釹鐵硼廢料投入混料設(shè)備中，加清水至料面齊平，以5轉(zhuǎn)/秒的勻速度攪拌10～15分鐘，混合均勻后加入氧化焙燒旋轉(zhuǎn)窖爐；
在窖頭加入混合均勻的釹鐵硼廢料，并一次性點火燃燒進(jìn)行氧化，啟動窖爐旋轉(zhuǎn)裝置，控制在1.2轉(zhuǎn)/分鐘的速度，控制物料流動速度與通風(fēng)速度比達(dá)到1：6，通過力學(xué)原理使物料從窖頭投入口自動流向窖尾出口，同時進(jìn)行自動翻料增大氧化比表面積，實現(xiàn)釹鐵硼廢料徹底氧化，將稀土轉(zhuǎn)化為氧化物，鐵轉(zhuǎn)化為Fe2O3，完成釹鐵硼廢料的氧化焙燒。
實施例3：
采用與實施例1相同的旋轉(zhuǎn)窯爐。
配比為：油泥料33％、水磨料10％、線切割料20％、爐渣25％、料皮12％；按照上述配比將搭配好的釹鐵硼廢料投入混料設(shè)備中，加清水至料面齊平，以5轉(zhuǎn)/秒的勻速度攪拌10～15分鐘，混合均勻后加入氧化焙燒旋轉(zhuǎn)窖爐；
在窖頭加入混合均勻的釹鐵硼廢料，并一次性點火燃燒進(jìn)行氧化，啟動窖爐旋轉(zhuǎn)裝置，控制在1.2轉(zhuǎn)/分鐘的速度，控制物料流動速度與通風(fēng)速度比達(dá)到1：10，通過力學(xué)原理使物料從窖頭投入口自動流向窖尾出口，同時進(jìn)行自動翻料增大氧化比表面積，實現(xiàn)釹鐵硼廢料徹底氧化，將稀土轉(zhuǎn)化為氧化物，鐵轉(zhuǎn)化為Fe2O3，完成釹鐵硼廢料的氧化焙燒。
本實施例只是本發(fā)明示例的實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述具體實施方式所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的方式只是優(yōu)選方案，而并不具有限制性的意義，凡是依本發(fā)明所作的等效變化與修改，都在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍保護(hù)范圍內(nèi)。