《RSC Advances》：An integrated hydrometallurgical route for recycling SmCo magnets from production wasteOpen Access
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传统湿法回收废弃SmCo（钐钴）磁体常伴随大量试剂消耗与较高成本，尤其在使用溶剂萃取作为下游分离步骤时更为显著。本研究开发了一套一体化湿法冶金流程，用于从SmCo磁体生产废料中回收钐（Sm）、钴（Co）与铜（Cu）。研究人员采用硫酸（H2SO4）浸出，使超过9
传统湿法回收废弃SmCo（钐钴）磁体常伴随大量试剂消耗与较高成本，尤其在使用溶剂萃取作为下游分离步骤时更为显著。本研究开发了一套一体化湿法冶金流程，用于从SmCo磁体生产废料中回收钐（Sm）、钴（Co）与铜（Cu）。研究人员采用硫酸（H2SO4）浸出，使超过99%的Sm、Co与Fe（铁）进入浸出液，而Cu保留于浸出残渣中。随后以硫酸钠（Na2SO4）为沉淀剂，从浸出液中选择性回收高纯度钐钠复盐（NaSm(SO4)2·H2O）。研究中关键设计为集成式选择性除铁：先将溶液中Fe(II)经MnO2氧化为Fe(III)，再借助MnO诱导Fe(III)选择性沉淀。所得纯化液富Co与Mn（锰），适用于电积（electrowinning）过程，在阴极析出Co的同时于阳极沉积再生MnO2。该一体化湿法流程简便、可放大，适用于处理含高铁杂质的高复杂性SmCo磁体生产废料。
研究背景方面，SmCo（钐钴）永磁体因耐高温、抗腐蚀，广泛应用于航天、国防与精密器件，但钐与钴均属关键金属，资源高度集中且供应风险高；磁体生产加工中约15%至30%原料以边角料、切屑形式损失。现有湿法路线多依赖溶剂萃取，成本高、废液负荷大；而高铁杂质在浸出阶段共溶，若除铁不完整，会严重污染后续钐复盐与钴产品。因此，亟需一条免溶剂萃取、可同步解决选择性沉钐与集成除铁的一体化流程。
研究人员针对来自Magneti Ljubljana（斯洛文尼亚）的SmCo生产废料（经750 ℃退磁，粒径小于90 μm，主相为Sm2Co17与SmCo5，含Fe、Cu、Zr），构建了硫酸浸出—复盐沉钐—氧化除铁—钴锰电积再生闭环。结论表明：80 ℃、2倍化学计量硫酸、液固比20 mL·g-1下，Sm、Co、Fe浸出率均超99%，Cu以金属态留在渣中（残渣Cu达94.9 wt%）；沉钐阶段在50 ℃、3倍化学计量Na2SO4、pH≈1.5可得纯度99.7%的NaSm(SO4)2·H2O，Co/Fe夹带低于0.2%；除铁阶段用MnO2氧化Fe(II)至Fe(III)，再经MnO在pH>4沉淀为无定形FeO(OH)·xH2O，除铁率超99%；纯化液可电积回收Co并阳极再生MnO2。该工艺省略溶剂萃取，试剂可循环，对复杂高铁废料具备工业放大潜力。
关键技术方法上，研究人员采用表征（ICP-OES、XRD、XRF、SEM-EDS）明确废料物相与元素分布；以硫酸浸出优化酸量、温度、液固比；以Na2SO4复盐沉淀选择性分离Sm；以MnO2/MnO氧化还原对实现Fe(II)氧化与Fe(III)水解沉淀；以ferrozine-UV-vis区分Fe(II)/Fe(III)；最终以不分隔电解池实现Co电积与MnO2阳极再生。样本为工业产线SmCo生产废料，非实验室合成体系。
研究结果按原文小节浓缩如下。
材料表征：通过ICP-OES与XRD确认磁体以Sm2Co17、SmCo5为主，含Fe 16.5 wt%、Cu 5.2 wt%、Zr 2.3 wt%，为后续分步分离提供基线。
SmCo磁体浸出：考察H2SO4用量与温度，发现2倍化学计量酸配合80 ℃可将Sm、Co、Fe浸出推至超99%；Cu因还原电位高而不溶，Zr以ZrC/ZrO2残存，实现Cu与有价金属初步分离。
钐的沉淀：变量为Na2SO4倍率与温度。3n Na2SO4、50 ℃、pH 1.5下生成棒状NaSm(SO4)2·H2O，纯度99.7%，Co与Fe共沉淀可忽略，证明复盐沉淀可替代溶剂萃取完成Sm/Co切割。
除铁：先以MnO2将85%的Fe(II)氧化至98%以上Fe(III)，再以MnO在pH 3至4促使无定形FeO(OH)·xH2O析出；pH>4时除铁率超99%，Co损失低于5%。热处理后沉淀转为结晶Fe2O3（赤铁矿），验证废渣可资源化。
讨论与结论翻译：研究人员指出，该集成流程填补了SmCo回收中“高铁共浸后选择性除铁”环节的系统空白。传统石灰中和或SO2/O2氧化法消耗牺牲试剂，而本工艺用MnO2氧化、MnO沉淀，并在电积中阳极再生MnO2，使Mn在体系内循环。结论为：所开发一体化湿法路线简便、可放大，能处理高Fe杂质的复杂SmCo生产废料，获得高纯钐复盐、超低杂质钴液，并实现钴回收与MnO2电化学再生，对关键金属循环供应具有环境与成本双重意义。
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