WO2012162935A1

WO2012162935A1 - 一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法

Info

Publication number: WO2012162935A1
Application number: PCT/CN2011/077723
Authority: WO
Inventors: 马琳; 石玉洁; 王勤; 陈艳红; 何显达; 谭翠丽
Original assignee: 深圳市格林美高新技术股份有限公司; 荆门市格林美新材料有限公司
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2012-12-06
Also published as: CN102796872A

Abstract

本发明提供了一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法，包括以下步骤：（1）取阴极射线管荧光粉，加入浓度为5%~15%的稀硫酸进行溶解，在85~90°C温度下搅拌0.5~2h，抽滤，得含稀土离子的滤液；（2）取氢氟酸溶液加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，抽滤分离滤液，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼1~5次，得含纯净稀土氟化物的滤饼。本发明能够从废弃物中有效回收稀土资源，合理易行，环境友好，能够工业化，具有较高的经济效益和社会效益。

Description

一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法本申请要求了 2011年 5月 27日提交中国专利局的，申请号 201110140164.0, 发明名称为 "一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法" 的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

本发明涉及从电子产品中回收资源的方法，尤其涉及一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法。背景技术

20世纪 60年代，由于稀土分离技术的突破，高纯单一稀土氧化物被制备出自从 70年代起，阴极射线管被广泛应用于彩色电视机、计算机显示器和示波器等电子设备中。随着早期生产的阴极射线管已经或即将到达报廈年限，以及电子科技产品更新换代速度的加快，越来越多的阴极射线管被（将被）淘汰成为电子垃圾。由于阴极射线管中的稀土具有较高的价值，如果随意丟弃将造成极大的资源浪费，因此，寻求一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法已经迫在眉睫。

目前，相关领域的研究尚处于起步阶段，仅有数篇报道提供了从廈弃荧光灯等灯具中回收稀土成分的方法，而从阴极射线管荧光粉中回收稀土的研究仍是空白。在阴极射线管切割过程中，屏玻璃上存在大量的荧光粉。该荧光粉的主要成份是铕（Eu )、钇（Y )、铒（Er )等稀土氧化物以及非稀土（铝、钡、锌和镉等其它金属）氧化物或无机盐在高温焙烧下得到的金属络合物。若直接丟弃，阴极射线管荧光粉中的金属络合物将进入土壤、空气和河流中，造成严重的污染。

综上，从资源利用以及环境管理的角度双方面考虑，对阴极射线管荧光粉中的稀土进行妥善的回收处理显得十分重要。发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法，能够从廈弃物中有效回收稀土资源，合理易行，环境友好，能够工业化，具有较高的经济效益和社会效益。

本发明提供了一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法，包括以下步骤：

( 1 )取阴极射线管荧光粉，加入浓度为 5%~15%的稀硫酸进行溶解，在 85~90°C温度下搅拌 0.5~2h, 抽滤，得含稀土离子的滤液；

( 2 )取氢氟酸溶液加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，抽滤分离滤液，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼 1~5 次，得含纯净稀土氟化物的滤饼。

本发明步骤 ( 1 ) 中稀硫酸的浓度优选为 10%。浓度过低可能需要增加反应时间，浓度过高则不利于溶解稀土。优选地，步骤（1 ) 中阴极射线管荧光粉与稀硫酸的固液比为 1 :20。酸溶后抽滤，得到的含稀土离子的滤液中含有铕（Eu ) 离子、钇（Y ) 离子和铒（Er ) 离子中的一种或几种。钡离子和铅离子与稀硫酸反应生成硫酸钡和硫酸铅等沉淀物，抽滤后，沉淀物残留在滤饼中。

步骤（2 ) 中，优选地，氟化氢溶液的加入量与步骤（1 ) 中阴极射线管荧光粉的液固比为 2:1。氢氟酸溶液可以选择性与稀土离子形成沉淀（稀土氟化物，例如氟化铕、氟化钇和氟化铒等）而不受非稀土离子的影响，从而有效地将铕 ( Eu )、 4乙（Y )、铒（Er )等稀土与铝、锌和镉等非稀土离子分离。这是因为氟离子的离子半径较小，与稀土离子可以形成稳定的二元多键晶体，而与非稀土离子形成可溶性的盐溶液。抽滤后，得含有非稀土离子的滤液，稀土氟化物残留在滤饼中。由于稀土氟化物表面仍可能吸附有部分非稀土离子，因此需要通过数次洗涤将这些非稀土离子洗脱，从而制得较为纯净的稀土氧化物。

优选地，本发明进一步包括步骤（3 ): 回收处理过量的氢氟酸。具体为：取步骤（2 ) 中抽滤得到的含有非稀土离子的滤液，加碱调节 pH值至 10~12沉淀过量的氢氟酸中的非稀土离子，生成氢氧化铝沉淀、氢氧化锌沉淀和氢氧化镉沉淀。随后进行抽滤，抽滤后所得的含氟滤液返回步骤（2 ), 这样有利于减少试剂的浪费从而有效控制成本。

本发明提供的一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法，具有以下有益效果：能够从廈弃物中有效回收稀土资源，合理易行，环境友好，能够工业化，具有较高的经济效益和社会效益。附图说明

图 1为本发明的流程示意图。具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。图 1为本发明的流程示意图。

实施例一

原料阴极射线管中稀土含量经测定，全分析结果为： Y (6.54 g/L)、 Eu (399.4mg/L)、 Er (3.03 mg/L)、 La (0.56 mg/L)、 Ce (0.33 mg/L)、 Tb (0.32 mg/L) 和 Gd (0.21 mg/L)。

一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法，包括以下步骤：

( 1 )取上述原料阴极射线管荧光粉，按固液比为 1:20加入浓度为 10%的稀硫酸在 88 °C温度下溶解，充分搅拌 lh, 抽滤，得含稀土离子的滤液，该滤液中 Y³⁺、 Eu³⁺和 Er³⁺浓度分别为 5.81g/L、 377.6mg/L和 2.34mg/L;

( 2 )取氢氟酸溶液加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，氟化氢溶液的加入量与步骤（1 )中所述原料阴极射线管荧光粉的液固比为 2:1 , 抽滤，得含非稀土离子的滤液，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼 3次，得含纯净稀土氟化物的滤饼，在滤饼中稀土都是以氟化物的形式存在， Y、 Eu和 Er的金属量分别为： 56.74%、 3.5%和 0.026% , 主要稀土金属 Y和 Eu的回收率分别是： 89%和 94.5%。

( 3 ) 回收处理过量的氢氟酸：取含有非稀土离子的滤液，加 NaOH调节 pH 值至 11沉淀过量的氢氟酸中的非稀土离子，生成氢氧化铝沉淀、氢氧化锌沉淀和氢氧化镉沉淀。抽滤后得含氟化钠的滤液，氟化钠滤液中 Al、 Zn、 Cd离子含量分别为 1.02%、 0.22%和 0.08%, 该滤液返回步骤（2 )。

本发明能够从廈弃物中有效回收稀土资源，合理易行，环境友好，能够工业化，具有较高的经济效益和社会效益。

Claims

权利要求

1、一种回收阴极射线管荧光粉中稀土的方法，其特征在于，包括以下步骤：

( 1 )取阴极射线管荧光粉，加入浓度为 5%~15%的稀硫酸进行溶解，在

85~90°C温度下搅拌 0.5~2h, 抽滤，得含稀土离子的滤液；

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤（3 ): 取步骤 ( 2 ) 中所述抽滤得到的含有非稀土离子的滤液，加碱调节 pH值至 10~12沉淀过量的氢氟酸中的非稀土离子，抽滤，抽滤后所得含氟滤液返回步骤（2 )。

3、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，步骤（1 ) 中所述阴极射线管荧光粉与所述稀硫酸的固液比为 1 :20。

4、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，步骤（2 ) 中所述氟化氢溶液的加入量与步骤（ 1 ) 中所述阴极射线管荧光粉的液固比为 2:1。