堿焙燒-兩步酸浸法從廢舊稀土熒光粉回收稀土工藝及機理的研究.pdf

1、我國稀土熒光粉的產量不斷增加，而稀土礦儲存量迅速下降。因此，從廢舊熒光粉中回收稀土元素具有重大意義。本文針對廢舊熒光粉回收稀土存在浸出率低、雜質鋁含量高、酸堿消耗量大以及稀土浸出過程缺乏熱力學、動力學研究等問題，采取堿焙燒-兩步酸浸法工藝，對焙燒過程進行物相機理分析，對浸出過程進行了熱力學、動力學研究。具體工作如下：
　　首先對一次酸浸過程進行熱力學分析，結合熱力學分析對浸出影響因素進行研究，當鹽酸濃度為3 mol?L-1，浸出溫

2、度為80℃，浸出時間為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、藍粉與氫氧化鈉的差熱-熱重圖，確定兩個焙燒反應的起始溫度與終點溫度。通過對焙燒產物物相分析，當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℃，焙燒時間2h，熒光粉中的Ce、Eu、Tb等稀土元素均會形成單一氧化物，即Tb4O7、C

3、eO2、Eu2O3，非稀土元素Al轉變?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鋁脫出率的影響。研究表明：當 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，偏鋁酸鈉浸出率最高，達到98.56%。
　　對二次酸浸過程進行熱力學分析，