综述:火法冶金从原生和二次资源中提取钕的进展与展望

《Separation and Purification Technology》:Pyrometallurgical extraction of Nd from primary and secondary resources: progress and prospects

【字体: 时间:2025年10月23日 来源:Separation and Purification Technology 9

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  本综述系统评述了钕(Nd)的火法冶金提取技术,涵盖从氟碳铈矿、独居石等原生资源到钕铁硼(NdFeB)废料、稀土电解渣等二次资源的回收工艺。重点分析了高温硫酸焙烧、NaOH焙烧等主流方法的优劣(Nd浸出率>90%),并探讨了氧化法、氯化法等从二次资源中回收Nd的技术(提取率>70%)。文章指出火法冶金可显著减少废水排放并简化流程,为稀土资源可持续利用提供关键技术支撑。

  
Abstract
钕(Nd)作为关键稀土元素,在钕铁硼(NdFeB)永磁体、催化剂、风力发电机及新能源汽车等领域不可或缺。本文聚焦火法冶金技术从原生与二次资源中提取钕的最新进展,系统对比不同工艺的效能与挑战。
原生资源提取工艺
氟碳铈矿与独居石是钕的主要原生资源。工业级提取以高温硫酸焙烧法为主导,其钕浸出率可达90%以上,但伴生的氟化废水和酸性气体需通过酸回收塔等设备管控。NaOH焙烧-酸浸法虽效率优异,却受限于高运营成本与设备寿命短的问题。近期研究探索Na2CO3焙烧等低成本替代方案,以平衡经济性与环境效益。
二次资源回收技术
钕铁硼废料堆积引发的资源浪费与环境污染问题日益严峻。火法提取主要分为氧化法、氯化法与液态合金法,其中氧化法已实现工业化应用,钕提取率超70%。对于稀土电解渣、飞灰等低品位二次资源,需经浮选/磁选预处理后提取,多数工艺的钕回收率可达80%以上。火法冶金通过简化流程与减少废水生成,为二次资源循环提供可行路径。
挑战与展望
当前钕提取技术仍面临工业化应用瓶颈:高温硫酸法需解决设备腐蚀与污染控制,而碱性焙烧法亟待成本优化。二次资源回收虽潜力显著,但低钕含量与复杂组分增加了预处理难度。未来研究需聚焦绿色试剂开发、能耗优化及全流程集成,推动火法冶金技术从实验室向产业级跨越。
结论
火法冶金在钕资源提取中展现高效性与环境兼容性,尤其适用于成分复杂的二次资源。通过工艺创新与系统优化,该技术有望成为稀土可持续供应链的核心环节,支撑清洁能源与高端制造产业发展。
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