廢稀土熒光粉鐵粉堿熔-酸浸提取稀土的研究.pdf

1、稀土熒光粉廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域，從中產(chǎn)生的廢稀土熒光粉廢料量與日俱增，已成為重要的稀土二次資源。從廢稀土熒光粉中提取稀土，一方面可以提高稀土資源利用效率，另一方面可以降低環(huán)境污染。
　　目前，處理廢稀土熒光粉的主流工藝為堿熔-酸浸法。利用該法處理廢稀土熒光粉，Y和Eu回收率較高，可達95％以上，而Ce、Tb回收率則較低，僅為70%左右，造成稀土總收率偏低，其原因是堿熔過程Ce、Tb易氧化為四價、且難溶于酸的氧化物。針對廢稀土熒光粉提

2、取過程中Ce、Tb難提取的瓶頸問題，本研究提出采用鐵粉堿熔-酸浸法回收稀土的方法，并對鐵粉堿熔機理進行了研究。結(jié)果表明：
　?。?）通過計算 CeO2、Ce2O3、Tb2O3、TbO2在不同溫度下與鹽酸反應(yīng)的吉布斯自由能值，并分別構(gòu)建了 Ce-H2O系和 Tb-H2O系電位-pH圖，對 Ce、Tb氧化物酸浸熱力學(xué)進行了分析，結(jié)果表明：CeO2基本不與酸反應(yīng)，而 Ce2O3易于酸反應(yīng)，TbO2與 Tb2O3均可溶于酸，但 Tb2O3

3、比 TbO2更易與酸反應(yīng)。通過CeO2和Tb4O7的酸解實驗，得知CeO2浸出效率不超過2%，即便在有雙氧水存在的條件下，其浸出率也不超過15%，Tb4O7雖然可以被鹽酸浸出，但所需的條件較為苛刻。
　?。?）研究了廢稀土熒光粉鐵粉堿熔-酸浸工藝提取稀土的工藝條件。結(jié)果表明：在廢料、氫氧化鈉、還原鐵粉質(zhì)量比1:2:0.005，堿熔溫度700℃，堿熔時間3h，鹽酸濃度3mol·L-1，酸浸溫度70℃，酸浸時間1h，固液比1:7.5的

4、條件下，稀土浸出率高達99.35%，其中的Ce、Eu、Tb、Y浸出率分別為98.12%、99.93%、99.37%、99.60%，此工藝方法獲得了較好的浸出效果。
　?。?）采用SEM和XRD對廢熒光粉鐵粉堿熔前后物相進行檢測，探明了廢稀土熒光粉鐵粉堿熔-酸浸工藝提取稀土機理。結(jié)果表明：廢熒光粉鐵粉堿熔前結(jié)構(gòu)成塊狀，顆粒較大，經(jīng)鐵粉堿熔后產(chǎn)物結(jié)構(gòu)被破壞，且其中的Ce、Tb確以三價的Ce2O3和Tb2O3存在。說明在堿熔過程中，少量