双功能液体浸出与高选择性非水相萃取协同回收钕铁硼废料的新方法

《Process Safety and Environmental Protection》：A Novel Leaching-Extraction Synergistic Approach for NdFeB Scrap Recycling: Dual-Functional Liquid Leaching and Highly Selective Non-Aqueous Phase Extraction

本文提出了一种创新的浸出-萃取协同策略，通过双功能液体（DFL）实现钕铁硼（NdFeB）废料高效回收。该DFL系统由柠檬酸（CA）和乙二醇（EG）组成，在160°C优化条件下可实现铁（Fe）98.52%和钕（Nd）95.81%的浸出率。后续采用非水相溶剂萃取（NASX）技术，使用NP萃取剂（N235/P350体积比1:1）实现铁钕高效分离，铁萃取率达99.9%，分离系数超3000。该工艺为战略金属资源循环利用提供了新范式。

　　

Highlight

双功能液体（DFL）浸出与高选择性非水相萃取（NASX）的协同效应：本研究成功开发了一种创新工艺，将DFL浸出与NASX技术有机结合，实现了钕（Nd）和铁（Fe）的同时高效提取与分离。DFL系统展现出卓越的铁/钕分离能力，但其高操作温度、溶剂成本、回收挑战以及有限的通用性等实际问题不容忽视，需要深入探究。

结论

本研究展示了一种通过DFL浸出结合NASX从钕铁硼（NdFeB）废料中回收有价金属的高效湿法冶金工艺。优化后的DFL系统（柠檬酸与乙二醇摩尔比1:10）在最佳条件（固液比~1:10，160 °C，2 h）下，主要通过形成铁/钕-柠檬酸盐络合物，实现了铁98.52%和钕95.81%的卓越浸出率。随后，采用创新的NASX工艺，使用NP萃取剂（N235:P350体积比1:1）成功分离了铁和钕，实现了超过99.9%的铁单级萃取效率和超过3000的卓越铁/钕分离系数。萃取机理主要由N235与Fe(III)-柠檬酸盐的配位作用驱动，而P350扮演双重角色：(1) 增强铁络合物在负载有机相（LP）中的溶解度；(2) 防止由钕(III)与N235-柠檬酸盐之间形成的聚集体引起的乳化。尽管DFL系统在铁/钕分离方面表现出显著效果，但其高操作温度、昂贵溶剂、回收挑战以及有限的通用性等缺点不可否认，值得深入研究。