CN104046806B - 一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法，本发明包括以下依次进行的步骤：废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉焙烧预处理、盐酸和双氧水浸出焙烧产物、草酸沉淀稀土；本发明具有步骤流程简单，稀土回收率高(稀土浸出率达到93％以上)，成本低等优点，解决了从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的难题。

Description

一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法
技术领域
本发明涉及一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法，具有流程简单、稀土回收率高、成本低等优点，解决了从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的难题。
背景技术
随着荧光灯、电脑、手机、彩色电视等产品在日常生活中的普及和广泛使用，稀土荧光粉用量日趋增大，如从1998年的200t到2009年的6000t，年平均增长率为36.23％，到2013年稀土荧光粉的市场规模超过1.2万吨，其中铝酸盐绿色荧光粉所占的比例较大，并含有不可或缺的高附加值的铽等中重稀土。如果能从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土，对稀土资源的可持续发展，提高企业的经济效益等均具有重要意义。目前国内外主要采用二类方法，一是直接用酸(硫酸、硝酸或盐酸)、混酸(硫酸和硝酸、硫酸和盐酸)或碱(氢氧化钠或氢氧化钾)浸出废旧铝酸盐稀土荧光粉，稀土浸出率低于40％，因此存在稀土浸出率低的缺点；二是在高温(大约125℃)高压(5MPa)下，利用硫酸和硝酸提取稀土，存在操作要求高、设备复杂等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土技术中存在的稀土回收率低、成本高、步骤流程复杂等问题，提供一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法，使稀土浸出率达到93％以上。
本发明的技术方案：一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法，包括以下依次进行的步骤：废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉焙烧预处理、盐酸和双氧水浸出焙烧产物、草酸沉淀稀土；
所述的废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉焙烧预处理是在焙烧温度800℃～1000℃，焙烧时间1h～3h，固体碳酸盐(碳酸钠、碳酸钾)的质量与废旧绿色稀土荧光粉的质量比为0.6:1～1.3:1，反应结束后，取出并进行冷却至65℃～75℃，然后将焙烧后产物进行研磨，研磨后的焙烧产物粒度为-100目；
所述的盐酸和双氧水浸出焙烧产物是采用盐酸和双氧水为浸出剂，进行搅拌浸出，浸出条件为：浸出温度为65℃～95℃，反应时间为0.5h～3h，液固比(即液体体积与固体质量的比值，单位mL:g)为11:1～18:1，盐酸浓度为1mol·L-1～4mol·L-1，双氧水为浸出液体积的2％～10％，搅拌浆的转速为300r/min～600r/min，反应结束后，进行固液分离，得到浸出渣和稀土浸出液；
所述的草酸沉淀稀土是采用浓度为600g/L～800g/L的草酸溶液为沉淀剂，将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，沉淀条件为：温度70℃～80℃，pH值为1～2，反应时间：0.5h～1.0h，沉淀剂中的草酸质量与溶液中稀土氧化物的质量之比为1.3:1，反应结束后，进行固液分离，得到固体的草酸稀土。
本发明具有步骤流程简单，稀土回收率高(稀土浸出率达到93％以上)，成本低等优点，解决了从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的难题。
附图说明
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的三步骤中：废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉焙烧预处理：废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉在碳酸盐的作用下进行物相重组，转变为较易浸出的物质；盐酸和双氧水浸出焙烧产物：焙烧后产物与盐酸和双氧水助溶剂反应，将稀土溶解，并使之进入溶液中，双氧水的作用时将其中难浸出的四价铈还原成容易浸出的三价铈，从而提高了稀土浸出率；草酸沉淀稀土：稀土浸出液按现有常规工艺，加入草酸，则稀土生成草酸稀土沉淀。
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
取20g废旧绿色稀土荧光粉与26g碳酸钠混合均匀后，将混合物放入到温度升高到800℃的电炉里，反应3h后拿出冷却至65℃，然后将焙烧后产物进行研磨，研磨后的焙烧产物粒度为-100目，然后进入以下步骤。
取焙烧后产物与盐酸和双氧水混合，浸出条件为：浸出温度95℃，浸出时间3h，液固比11:1，盐酸浓度为1mol·L-1，双氧水为浸出液体积的5％，搅拌速度为300r/min。反应后，进行固液分离，将浸出液进行稀土含量分析，计算出稀土浸出率为93.4％。
采用浓度为600g/L的草酸溶液为沉淀剂，将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，沉淀条件为：温度70℃，pH值为1，反应时间：0.5h，沉淀剂中的草酸的质量与溶液中稀土氧化物的质量之比为1.3:1。反应结束后，进行固液分离，得到固体的草酸稀土,计算出稀土直收率为91.2％。
实施例2
取20g废旧绿色稀土荧光粉与20g碳酸钾混合均匀后，将混合物放入到温度升高到800℃的电炉里，反应3h后拿出冷却至75℃，然后将焙烧后产物进行研磨，研磨后的焙烧产物粒度为-100目，然后进入以下步骤。
取焙烧后产物与盐酸和双氧水混合，浸出条件为：浸出温度65℃，浸出时间0.5h，液固比18:1，盐酸浓度为4mol·L-1，双氧水为浸出液体积的2％，搅拌速度为600r/min。反应后，进行固液分离，将浸出液进行稀土含量分析，计算出稀土浸出率为94.1％。
采用浓度为700g/L的草酸溶液为沉淀剂，将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，沉淀条件为：温度75℃，pH值为1.5，反应时间：1.0h，沉淀剂中的草酸的质量与溶液中稀土氧化物的质量之比为1.3:1。反应结束后，进行固液分离，得到固体的草酸稀土，计算出稀土直收率为91.3％。
实施例3
取20g废旧绿色稀土荧光粉与12g碳酸钠混合均匀后，将混合物放入到温度升高到1000℃的电炉里，反应1h后拿出冷却至70℃，然后将焙烧后产物进行研磨，研磨后的焙烧产物粒度为-100目，然后进入以下步骤。
取焙烧后产物与盐酸和双氧水混合，浸出条件为：浸出温度75℃、浸出时间1h、液固比15:1，盐酸浓度为2mol·L-1，双氧水为浸出液体积的4％，搅拌速度为400r/min。反应后，进行固液分离，将浸出液进行稀土含量分析，计算出稀土浸出率为93.9％。
采用浓度为800g/L的草酸溶液为沉淀剂，将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，沉淀条件为：温度80℃，pH值为2，反应时间：1.0h，沉淀剂中的草酸的质量与溶液中稀土氧化物的质量之比为1.3:1。反应结束后，进行固液分离，得到固体的草酸稀土,计算出稀土直收率为91.1％。
实施例4
取20g废旧绿色稀土荧光粉与16g碳酸钾混合均匀后，将混合物放入到温度升高到950℃的电炉里，反应2h后拿出冷却至70℃，然后将焙烧后产物进行研磨，研磨后的焙烧产物粒度为-100目，后进入以下步骤。
取焙烧后产物与盐酸和双氧水混合，浸出条件为：浸出温度85℃、浸出时间2h、液固比13:1，盐酸浓度为3mol·L-1，双氧水为浸出液体积的5％，搅拌速度为450r/min。反应后，进行固液分离，将浸出液进行稀土含量分析，计算出稀土浸出率为94.8％。
采用浓度为750g/L的草酸溶液为沉淀剂，将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，沉淀条件为：温度80℃，pH值为2，反应时间：0.5h，沉淀剂中的草酸的质量与溶液中稀土氧化物的质量之比为1.3:1。反应结束后，进行固液分离，得到固体草酸稀土,计算出稀土直收率为91.5％。

Claims (1)

1.一种从废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉中回收稀土的方法，其特征是：包括以下依次进行的步骤：废旧铝酸盐绿色稀土荧光粉焙烧预处理、盐酸和双氧水浸出焙烧产物、草酸沉淀稀土；
具体条件如下：
废旧绿色稀土荧光粉与碳酸钾质量比为1:0.6，混合均匀后，将混合物放入到温度升高到950℃的电炉里，反应2h后拿出冷却至70℃，然后将焙烧后产物进行研磨，研磨后的焙烧产物粒度为-100目；
取焙烧后产物与盐酸和双氧水混合，浸出条件为：浸出温度85℃、浸出时间2h、液固比13:1，盐酸浓度为3mol·L-1，双氧水为浸出液体积的5％，搅拌速度为450r/min，反应后进行固液分离，将浸出液进行稀土含量分析，计算出稀土浸出率为94.8％；
采用浓度为750g/L的草酸溶液为沉淀剂，将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，沉淀条件为：温度80℃，pH值为2，反应时间：0.5h，沉淀剂中的草酸的质量与溶液中稀土氧化物的质量之比为1.3:1，反应结束后进行固液分离，得到固体草酸稀土,计算出稀土直收率为91.5％。
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