CN101985694A - 一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法，包括以下步骤：1)溶解荧光粉2)将溶解好的料液通过板框压滤，滤制出粗铕；3)将料液富钇及锌通过N235除去锌及铁4)将YCL3投入HB萃取剂次除杂即得荧光级4N～5N的YCL3，经脱水，碳化，氧化；5)将制得的粗EU与HA萃取粗EU投入反应锅内，分批、缓慢加锌粉；6)还原后用氯化铵和氨水调pH值到位，便制得氢氧化铕；7)将氢氧化铕配置一定浓度及pH值后的液体输送到HB剂系统内进行反应；8)洗涤后送灼烧；9)通过1000℃左右高温经3到5小时脱水、碳化、氧化等便制得荧光级氧化铕，然后粉碎、过筛、真空包装。本发明技术合理、可操作性强，具有很强的竞争力。

Description

一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法 

技术领域

本发明属于资源提取领域，具体涉及一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法。 

背景技术

在传统的环烷酸分离工艺中，由于提钇后的低钇混合稀土中含钇15-20％，而钇在随后的P₅₀₇萃取中排序在Dy、Ho与Er、Tm之间，给后续的重稀土分离工艺如铽、镝的分离提纯增加难度，并影响产品的高纯化。 

目前从荧光粉废料中回收钇铕的生产工艺用硫酸溶解，H2O2将Eu2+氧化成Eu3+，此工艺回收率低，原材料消耗大。 

本发明以HCl为溶解剂，通过控制反应温度和添加助溶剂，提高了废料中稀土的回收率。该发明采用了HA和HB为萃取剂，HAB双溶剂萃取分离技术，保持了HA对环烷酸的优势，具有良好的萃取分离性能，简化了除Ca²⁺及其他非稀土杂质工艺，有利于提高产品质量，降低生产成本等关键技术，工艺技术具有一定的创新性。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法。 

一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法，包括以下步骤： 

1)取一定量的荧光粉投入搪瓷反应锅，加入适量水或洗渣水加温控制70℃～80℃，同时机械搅拌，再缓慢加入浓HCL(ρ≥1.15)或助溶剂H2O2溶解运行达12～24hr，控制最终酸度PH值0.5～1，使其溶解完全； 

2)将溶解好的料液通过板框压滤，经氨水调PH＝2，加入适量硫酸铵机械搅拌，再加入一定量的锌粉或BaCl2，经抽滤料液Y和部分锌粉进入下一工序，渣子EU加入适量HCL或双氧水经过滤制出粗铕； 

3)将料液富钇及锌通过N235除去锌及铁，其锌液用碳铵沉淀回收；部分料液Y+EU加入HA去预平衡除杂达到合格标准，再投入HA试剂槽进行 萃取，分离即得≥4N～5N的YCL3和富EU氯化物； 

4)将YCL3投入HB萃取剂次除杂即得荧光级4N～5N的YCL3。纯水垫底，缓慢投入料液和精制草酸水进行沉淀，温度控制60℃～70℃；待沉淀澄清后抽掉上清液，再加纯水洗涤至PH值为5～6，打包好草酸钇送入灼烧通过1000℃左右的高温，经脱水，碳化，氧化生产出荧光级的Y2O3(≥4N～5N)； 

5)将制得的粗EU与HA萃取粗EU投入反应锅内，分批、缓慢加锌粉，搅拌时间大于等于2h，还原后上清液[Eu3+]小于等于0.002M； 

6)还原后用氯化铵和氨水调PH值到位，便制得氢氧化铕； 

7)将氢氧化铕配置一定浓度及pH值后的液体输送到HB剂系统内进行反应，通过5小时反应后分离出来合格料打入N235装置内通过机械搅拌的充分反应把非稀杂质除去，达到荧光级料； 

8)生产出荧光级料液通过CP草酸沉淀(2hr)完全后，加适量试剂洗涤，再用二次离子水充分洗涤后送灼烧； 

9)通过1000℃左右高温经3到5小时脱水、碳化、氧化等便制得荧光级氧化铕，然后粉碎、过筛、真空包装。 

在本发明中，活化红粉废料中的Y+Eu对Y、Eu收率有很大的影响，国内现行工艺以H2SO4为溶解剂，由于容易形成复盐及硫酸亚铕沉淀，Y、Eu收率不高；以HCl为溶解剂又存在反应慢，盐酸消耗高的缺点，在稀土荧光粉废料的酸溶工艺中，为解决Y、Eu收率低和反应慢，盐酸消耗高的缺点，借鉴类似的经验，经过摸索和实践，在稀土荧光粉废料的盐酸分解过程中，研制开发出一种添加助溶剂的HCl酸溶剂，较好解决了反应温度、时间和Y、Eu收率问题，达到98.5％的高收率。 

在本发明中，针对现行环烷酸萃取分离和HA萃取分离体系中存在的一系列问题，在国内独创设计的一种新型高效双溶剂萃取体系，环烷酸和HA萃取分离体系都是采用单一的萃取剂，在分离钇上都存在相应的问题，项目大胆设想，突破单一萃取剂提钇的局限，采用双溶剂萃取提钇体系。该萃取体系采用比环烷酸更具优势的HA为主萃取剂，通过筛选HB克服了HA对重稀土分离系数低的缺点，形成双溶剂型萃取剂，既保持了HA体系中Y与轻 稀土分离系数高的优点，又弥补了HA体系中Y与重稀土分离系数小的缺点。建立新型的双溶剂萃取体系，实现轻、中、重稀土提钇的高效分离，保证了Y的纯度和收率。 

有益效果： 

本发明技术合理、可操作性强，由于HAB所具有的技术优势，该提取工艺技术处于国内领先水平，实现轻、中、重稀土提钇的高效分离，保证了Y的纯度和收率，具有很强的竞争力。 

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 

取500g的荧光粉投入搪瓷反应锅，加入1L水加温控制75℃，同时机械搅拌，再缓慢加入浓HCL(ρ≥1.15)控制最终酸度PH值0.5～1，使其溶解完全；将溶解好的料液通过板框压滤，经氨水调PH＝2，加入适量硫酸铵机械搅拌，再加入一定量的锌粉，经抽滤料液Y和部分锌粉进入下一工序，渣子EU加入适量HCL过滤制出粗铕；将料液富钇及锌通过N235除去锌及铁，其锌液用碳铵沉淀回收；部分料液Y+EU加入HA去预平衡除杂达到合格标准，再投入HA试剂槽进行萃取，分离即得YCL3和富EU氯化物；将YCL3投入HB萃取剂次除杂即得荧光级4N～5N的YCL3，纯水垫底，缓慢投入料液和精制草酸水进行沉淀，温度控制70℃；待沉淀澄清后抽掉上清液，再加纯水洗涤至PH值为5，打包好草酸钇送入灼烧通过1000℃的高温，经脱水，碳化，氧化生产出荧光级的Y2O3(≥4N～5N)；将制得的粗EU与HA萃取粗EU投入反应锅内，分批、缓慢加锌粉，搅拌时间2h，还原后上清液[Eu3+]小于0.002M；还原后用氯化铵和氨水调PH值到位，便制得氢氧化铕；将氢氧化铕配置一定浓度及pH值后的液体输送到HB剂系统内进行反应，通过5小时反应后分离出来合格料打入N235装置内通过机械搅拌的充分反应把非稀杂质除去，达到荧光级料；生产出荧光级料液通过CP草酸沉淀(2hr)完全后，加适量试剂洗涤，再用二次离子水充分洗涤后送灼烧；通过1000℃高温经5 小时脱水、碳化、氧化等便制得荧光级氧化铕，然后粉碎、过筛、真空包装。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (1)

1.一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取一定量的荧光粉投入搪瓷反应锅，加入适量水或洗渣水加温控制70℃～80℃，同时机械搅拌，再缓慢加入浓HCL(ρ≥1.15)或助溶剂H2O2溶解运行达12～24hr，控制最终酸度PH值0.5～1，使其溶解完全；

2)将溶解好的料液通过板框压滤，经氨水调PH＝2，加入适量硫酸铵机械搅拌，再加入一定量的锌粉或BaCl2，经抽滤料液Y和部分锌粉进入下一工序，渣子EU加入适量HCL或双氧水经过滤制出粗铕；

3)将料液富钇及锌通过N235除去锌及铁，其锌液用碳铵沉淀回收；部分料液Y+EU加入HA去预平衡除杂达到合格标准，再投入HA试剂槽进行萃取，分离即得≥4N～5N的YCL3和富EU氯化物；

4)将YCL3投入HB萃取剂次除杂即得荧光级4N～5N的YCL3，纯水垫底，缓慢投入料液和精制草酸水进行沉淀，温度控制60℃～70℃；待沉淀澄清后抽掉上清液，再加纯水洗涤至PH值为5～6，打包好草酸钇送入灼烧通过1000℃左右的高温，经脱水，碳化，氧化生产出荧光级的Y2O3(≥4N～5N)；

5)将制得的粗EU与HA萃取粗EU投入反应锅内，分批、缓慢加锌粉，搅拌时间大于等于2h，还原后上清液[Eu3+]小于等于0.002M；

6)还原后用氯化铵和氨水调PH值到位，便制得氢氧化铕；

7)将氢氧化铕配置一定浓度及pH值后的液体输送到HB剂系统内进行反应，通过5小时反应后分离出来合格料打入N235装置内通过机械搅拌的充分反应把非稀杂质除去，达到荧光级料；

8)生产出荧光级料液通过CP草酸沉淀(2hr)完全后，加适量试剂洗涤，再用二次离子水充分洗涤后送灼烧；

9)通过1000℃左右高温经3到5小时脱水、碳化、氧化等便制得荧光级氧化铕，然后粉碎、过筛、真空包装。