堿焙燒-兩步酸浸法從廢舊稀土熒光粉回收稀土工藝及機(jī)理的研究.pdf

1、我國(guó)稀土熒光粉的產(chǎn)量不斷增加，而稀土礦儲(chǔ)存量迅速下降。因此，從廢舊熒光粉中回收稀土元素具有重大意義。本文針對(duì)廢舊熒光粉回收稀土存在浸出率低、雜質(zhì)鋁含量高、酸堿消耗量大以及稀土浸出過程缺乏熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)研究等問題，采取堿焙燒-兩步酸浸法工藝，對(duì)焙燒過程進(jìn)行物相機(jī)理分析，對(duì)浸出過程進(jìn)行了熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)研究。具體工作如下：
　　首先對(duì)一次酸浸過程進(jìn)行熱力學(xué)分析，結(jié)合熱力學(xué)分析對(duì)浸出影響因素進(jìn)行研究，當(dāng)鹽酸濃度為3 mol?L-1，浸出溫

2、度為80℃，浸出時(shí)間為60 min，攪拌速度為360 r?min-1，液固比控制為4:1，一次酸浸的浸出率最高。
　　通過分析綠粉與氫氧化鈉、藍(lán)粉與氫氧化鈉的差熱-熱重圖，確定兩個(gè)焙燒反應(yīng)的起始溫度與終點(diǎn)溫度。通過對(duì)焙燒產(chǎn)物物相分析，當(dāng)氫氧化鈉與稀土熒光粉中的Na2O、Al2O3按苛性比n(Na2O):n(Al2O3)=2:1，焙燒溫度850℃，焙燒時(shí)間2h，熒光粉中的Ce、Eu、Tb等稀土元素均會(huì)形成單一氧化物，即Tb4O7、C

3、eO2、Eu2O3，非稀土元素Al轉(zhuǎn)變?yōu)镹aAlO2，Mg變成MgO，Ba形成BaCO3。此條件下，稀土堿焙燒效果最好。
　　通過繪制Al-H2O系E-pH圖，確定偏鋁酸鈉水解最低pH值，并研究在水浸過程中各因素對(duì)鋁脫出率的影響。研究表明：當(dāng) Na2O與 Al2O3苛性比n(Na2O):n(Al2O3)為2:1，水浸液固比為3:1，水浸溫度為25℃時(shí)，偏鋁酸鈉浸出率最高，達(dá)到98.56%。
　　對(duì)二次酸浸過程進(jìn)行熱力學(xué)分析，