本发明属于稀土回收，具体涉及一种铽钙渣中铽元素的回收方法。

背景技术：

1、稀土金属因具有独特的物理化学性能，特别是在磁、光、电方面性能尤为优异，被广泛应用于冶金、机械、石油化工、电子信息、能源交通、国防军工和高新材料等领域。熔盐电解法和热还原法是目前制备稀土金属或者稀土合金主要的方法。其中高熔点稀土金属（如gd、tb、dy、ho、er、y、lu、tb-dy），一般采用热还原法制备。热还原法为以金属钙为还原剂，在高温条件下以钙热还原稀土氟化物，得到稀土金属。该工艺在生产稀土金属的同时还产生出一定量的炉渣。炉渣主要成分为氟化钙，还含有2~7%的稀土氟化物。

2、为了提高稀土元素的利用率，科研人员试图将炉渣中稀土元素进行回收，例如《真空钙热还原炉渣的综合利用研究》（陈冬英等，江西有色金属，2004年9月，第18卷第3期）研究了从真空钙热还原炉渣中回收稀土，首先将钙热还原炉渣球磨，再酸浸，得到酸浸出液和caf2渣，除去酸浸出液中的fe、al、si、ca后，加入氟化物得到氟化稀土沉淀，稀土回收率为65.4%，回收的稀土经过洗涤烘干得到氟化稀土，返回钙热还原生产稀土。

3、虽然现有技术能够将钙热还原炉渣中稀土进行回收，但是在回收过程中（酸浸）会生成氟化氢，炉渣中的氟没有得到充分利用，不仅仅带来严重的环境污染，更是对资源的一种浪费。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种铽钙渣中铽元素的回收方法，按照本发明提供的回收方法在提高铽回收率的同时能够充分利用铽钙渣中氟元素，避免生成氟化氢污染环境，实现了绿色回收。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铽钙渣中铽元素的回收方法，包括以下步骤：

3、将铽钙渣和碳酸锂混合后焙烧，得到焙烧后混合物；

4、将所述焙烧后混合物浸渍于浸出液进行浸出后固液分离，得到氧化铽和氟化锂的混合物；

5、将所述氧化铽和氟化锂的混合物和氧化镁混合后进行熔盐电解，得到铽-镁合金；

6、将所述铽-镁合金进行真空蒸馏，得到铽金属。

7、优选的，所述铽钙渣和碳酸锂的质量比为1:1~3。

8、优选的，所述焙烧的温度为800~1000℃，所述焙烧的保温时间为3~5h。

9、优选的，所述浸出液包括水或盐酸溶液；

10、所述盐酸溶液的摩尔浓度为0.2~1mol/l。

11、优选的，所述浸出的固液比为1:4~6；所述浸出的温度为30~60℃。

12、优选的，所述固液分离包括过滤；所述过滤后还包括将过滤得到的固体进行水洗；

13、所述水洗的次数为3~5次。

14、优选的，所述氧化铽和氧化镁的质量比为1:4~6。

15、优选的，所述熔盐电解用电解质为氟化锂和氟化铽的混合熔液，所述混合熔液中氟化锂的质量百分含量为8~12%。

16、优选的，所述熔盐电解的温度为900~1100℃，所述熔盐电解的电流为3000~6000a。

17、优选的，所述真空蒸馏的真空度为1×10-2~1×10-4pa，温度为900~1200℃。

18、本发明提供了一种铽钙渣中铽元素的回收方法，包括以下步骤：将铽钙渣和碳酸锂混合后焙烧，得到焙烧后混合物；将所述焙烧后混合物浸渍于浸出液进行浸出后固液分离，得到氧化铽和氟化锂的混合物；将所述氧化铽和氟化锂的混合物和氧化镁混合后进行熔盐电解，得到铽-镁合金；将所述铽-镁合金进行真空蒸馏，得到铽金属。本发明回收铽钙渣中铽元素时首先将铽钙渣和碳酸锂混合焙烧，将铽钙渣中氟元素和碳酸锂中锂反应生成氟化锂，将铽钙渣中氟元素固定下来避免氟化氢的生成；同时本发明将生成的氟化锂直接用作熔盐电解中电解质中的氟化锂，提高了铽钙渣的利用率。本发明先将铽钙渣中氟元素与铽元素分离然后将生成的氧化铽和氧化镁混合后进行熔盐电解将铽钙渣中铽转化为铽-镁合金提高了铽的回收率。

技术特征：1.一种铽钙渣中铽元素的回收方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述回收方法，其特征在于，所述铽钙渣和碳酸锂的质量比为1:1~3。

3.根据权利要求1或2所述回收方法，其特征在于，所述焙烧的温度为800~1000℃，所述焙烧的保温时间为3~5h。

4.根据权利要求1所述回收方法，其特征在于，所述浸出液包括水或盐酸溶液；

5.根据权利要求1或4所述回收方法，其特征在于，所述浸出的固液比为1:4~6；所述浸出的温度为30~60℃。

6.根据权利要求1所述回收方法，其特征在于，所述固液分离包括过滤；所述过滤后还包括将过滤得到的固体进行水洗；

7.根据权利要求1所述回收方法，其特征在于，所述氧化铽和氧化镁的质量比为1:4~6。

8.根据权利要求1所述回收方法，其特征在于，所述熔盐电解用电解质为氟化锂和氟化铽的混合熔液，所述混合熔液中氟化锂的质量百分含量为8~12%。

9.根据权利要求1、7或8所述回收方法，其特征在于，所述熔盐电解的温度为900~1100℃，所述熔盐电解的电流为3000~6000a。

10.根据权利要求1所述回收方法，其特征在于，所述真空蒸馏的真空度为1×10-2~1×10-4pa，温度为900~1200℃。

技术总结本发明属于稀土回收技术领域，具体涉及一种铽钙渣中铽元素的回收方法。本发明提供的铽钙渣中铽元素的回收方法，包括以下步骤：将铽钙渣和碳酸锂混合后焙烧，得到焙烧后混合物；将所述焙烧后混合物浸渍于浸出液进行浸出后固液分离，得到氧化铽和氟化锂的混合物；将所述氧化铽和氟化锂的混合物和氧化镁混合后进行熔盐电解，得到铽‑镁合金；将所述铽‑镁合金进行真空蒸馏，得到铽金属。本发明回收铽钙渣中铽元素时首先将铽钙渣和碳酸锂混合焙烧，将铽钙渣中氟元素和碳酸锂中锂反应生成氟化锂，避免传统处理方式中氟化氢逸出；同时本发明将生成的氟化锂直接用作熔盐电解中电解质中的氟化锂，提高了铽钙渣的利用率。技术研发人员：杨少华,崔振红,李慧,李雅明受保护的技术使用者：赣州晨光稀土新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13