一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法，本發(fā)明包括以下依次進(jìn)行的步驟：廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉焙燒預(yù)處理、鹽酸和雙氧水浸出焙燒產(chǎn)物、草酸沉淀稀土；本發(fā)明具有步驟流程簡(jiǎn)單，稀土回收率高(稀土浸出率達(dá)到93％以上)，成本低等優(yōu)點(diǎn)，解決了從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的難題。
【專利說(shuō)明】一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法，具有流程簡(jiǎn) 單、稀土回收率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，解決了從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的難 題。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著熒光燈、電腦、手機(jī)、彩色電視等產(chǎn)品在日常生活中的普及和廣泛使用，稀土 熒光粉用量日趨增大，如從1998年的200t到2009年的6000t，年平均增長(zhǎng)率為36. 23%， 到2013年稀土熒光粉的市場(chǎng)規(guī)模超過1. 2萬(wàn)噸，其中鋁酸鹽綠色熒光粉所占的比例較大， 并含有不可或缺的高附加值的鋱等中重稀土。如果能從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收 稀土，對(duì)稀土資源的可持續(xù)發(fā)展，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益等均具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外主要 采用二類方法，一是直接用酸（硫酸、硝酸或鹽酸）、混酸（硫酸和硝酸、硫酸和鹽酸）或堿 (氫氧化鈉或氫氧化鉀）浸出廢舊鋁酸鹽稀土熒光粉，稀土浸出率低于40%，因此存在稀土 浸出率低的缺點(diǎn)；二是在高溫（大約125°C )高壓（5MPa)下，利用硫酸和硝酸提取稀土，存 在操作要求高、設(shè)備復(fù)雜等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土技術(shù)中存在的 稀土回收率低、成本高、步驟流程復(fù)雜等問題，提供一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回 收稀土的方法，使稀土浸出率達(dá)到93%以上。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法，包括 以下依次進(jìn)行的步驟：廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉焙燒預(yù)處理、鹽酸和雙氧水浸出焙燒產(chǎn) 物、草酸沉淀稀土；
[0005] 所述的廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉焙燒預(yù)處理是在焙燒溫度800°C?1000°C，焙 燒時(shí)間lh?3h，固體碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸鉀）的質(zhì)量與廢舊綠色稀土熒光粉的質(zhì)量比為 0. 6:1?1. 3:1，反應(yīng)結(jié)束后，取出并進(jìn)行冷卻至65°C?75°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn)行研磨， 研磨后的焙燒產(chǎn)物粒度為-100目；
[0006] 所述的鹽酸和雙氧水浸出焙燒產(chǎn)物是采用鹽酸和雙氧水為浸出劑，進(jìn)行攪拌浸 出，浸出條件為：浸出溫度為65°C?95°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h?3h，液固比（即液體體積與 固體質(zhì)量的比值，單位mL:g)為11:1?18:1，鹽酸濃度為lmol ?I/1?4mol噸4,雙氧水為 浸出液體積的2%?10%，攪拌楽的轉(zhuǎn)速為300r/min?600r/min，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分 離，得到浸出渣和稀土浸出液；
[0007] 所述的草酸沉淀稀土是采用濃度為600g/L?800g/L的草酸溶液為沉淀劑，將 稀土浸出液中的稀土沉淀下來(lái)，沉淀?xiàng)l件為：溫度70°C?80°C，pH值為1?2,反應(yīng)時(shí)間： 0. 5h?1. 0h，沉淀劑中的草酸質(zhì)量與溶液中稀土氧化物的質(zhì)量之比為1. 3:1，反應(yīng)結(jié)束后， 進(jìn)行固液分離，得到固體的草酸稀土。
[0008] 本發(fā)明具有步驟流程簡(jiǎn)單，稀土回收率高（稀土浸出率達(dá)到93%以上），成本低等 優(yōu)點(diǎn)，解決了從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的難題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明的三步驟中：廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉焙燒預(yù)處理：廢舊鋁酸鹽綠色稀 土熒光粉在碳酸鹽的作用下進(jìn)行物相重組，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^易浸出的物質(zhì)；鹽酸和雙氧水浸出焙 燒產(chǎn)物：焙燒后產(chǎn)物與鹽酸和雙氧水助溶劑反應(yīng)，將稀土溶解，并使之進(jìn)入溶液中，雙氧水 的作用時(shí)將其中難浸出的四價(jià)鈰還原成容易浸出的三價(jià)鈰，從而提高了稀土浸出率；草酸 沉淀稀土：稀土浸出液按現(xiàn)有常規(guī)工藝，加入草酸，則稀土生成草酸稀土沉淀。
[0011] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0012] 實(shí)施例1
[0013] 取20g廢舊綠色稀土熒光粉與26g碳酸鈉混合均勻后，將混合物放入到溫度升高 到800°C的電爐里，反應(yīng)3h后拿出冷卻至65°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn)行研磨，研磨后的焙燒 產(chǎn)物粒度為-100目，然后進(jìn)入以下步驟。
[0014] 取焙燒后產(chǎn)物與鹽酸和雙氧水混合，浸出條件為：浸出溫度95°C，浸出時(shí)間3h，液 固比11:1，鹽酸濃度為lmol ·ΙΛ雙氧水為浸出液體積的5%，攪拌速度為300r/min。反應(yīng) 后，進(jìn)行固液分離，將浸出液進(jìn)行稀土含量分析，計(jì)算出稀土浸出率為93. 4%。
[0015] 采用濃度為600g/L的草酸溶液為沉淀劑，將稀土浸出液中的稀土沉淀下來(lái)，沉淀 條件為：溫度70°C，pH值為1，反應(yīng)時(shí)間：0.5h，沉淀劑中的草酸的質(zhì)量與溶液中稀土氧化物 的質(zhì)量之比為1.3:1。反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到固體的草酸稀土，計(jì)算出稀土直收 率為91. 2%。
[0016] 實(shí)施例2
[0017] 取20g廢舊綠色稀土熒光粉與20g碳酸鉀混合均勻后，將混合物放入到溫度升高 到800°C的電爐里，反應(yīng)3h后拿出冷卻至75°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn)行研磨，研磨后的焙燒 產(chǎn)物粒度為-100目，然后進(jìn)入以下步驟。
[0018] 取焙燒后產(chǎn)物與鹽酸和雙氧水混合，浸出條件為：浸出溫度65°C，浸出時(shí)間0. 5h， 液固比18:1，鹽酸濃度為4mol噸'雙氧水為浸出液體積的2%，攪拌速度為600r/min。反 應(yīng)后，進(jìn)行固液分離，將浸出液進(jìn)行稀土含量分析，計(jì)算出稀土浸出率為94. 1%。
[0019] 采用濃度為700g/L的草酸溶液為沉淀劑，將稀土浸出液中的稀土沉淀下來(lái)，沉淀 條件為：溫度75°C，pH值為1.5,反應(yīng)時(shí)間：1. 0h，沉淀劑中的草酸的質(zhì)量與溶液中稀土氧化 物的質(zhì)量之比為1.3:1。反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到固體的草酸稀土，計(jì)算出稀土直收 率為91. 3%。
[0020] 實(shí)施例3
[0021] 取20g廢舊綠色稀土熒光粉與12g碳酸鈉混合均勻后，將混合物放入到溫度升高 到1000°C的電爐里，反應(yīng)lh后拿出冷卻至70°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn)行研磨，研磨后的焙 燒產(chǎn)物粒度為-100目，然后進(jìn)入以下步驟。
[0022] 取焙燒后產(chǎn)物與鹽酸和雙氧水混合，浸出條件為：浸出溫度75°C、浸出時(shí)間lh、液 固比15:1，鹽酸濃度為2mol噸'雙氧水為浸出液體積的4%，攪拌速度為400r/min。反應(yīng) 后，進(jìn)行固液分離，將浸出液進(jìn)行稀土含量分析，計(jì)算出稀土浸出率為93. 9%。
[0023] 采用濃度為800g/L的草酸溶液為沉淀劑，將稀土浸出液中的稀土沉淀下來(lái)，沉淀 條件為：溫度80°C，pH值為2,反應(yīng)時(shí)間：1. 0h，沉淀劑中的草酸的質(zhì)量與溶液中稀土氧化物 的質(zhì)量之比為1.3:1。反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到固體的草酸稀土，計(jì)算出稀土直收 率為91. 1%。
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 取20g廢舊綠色稀土熒光粉與16g碳酸鉀混合均勻后，將混合物放入到溫度升高 到950°C的電爐里，反應(yīng)2h后拿出冷卻至70°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn)行研磨，研磨后的焙燒 產(chǎn)物粒度為-100目，后進(jìn)入以下步驟。
[0026] 取焙燒后產(chǎn)物與鹽酸和雙氧水混合，浸出條件為：浸出溫度85°C、浸出時(shí)間2h、液 固比13:1，鹽酸濃度為3mol噸'雙氧水為浸出液體積的5%，攪拌速度為450r/min。反應(yīng) 后，進(jìn)行固液分離，將浸出液進(jìn)行稀土含量分析，計(jì)算出稀土浸出率為94.8%。
[0027] 采用濃度為750g/L的草酸溶液為沉淀劑，將稀土浸出液中的稀土沉淀下來(lái)，沉淀 條件為：溫度80°C，pH值為2,反應(yīng)時(shí)間：0.5h，沉淀劑中的草酸的質(zhì)量與溶液中稀土氧化物 的質(zhì)量之比為1.3:1。反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到固體草酸稀土，計(jì)算出稀土直收率 為 91. 5%。
【權(quán)利要求】
1. 一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法，其特征是：包括以下依次進(jìn) 行的步驟：廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉焙燒預(yù)處理、鹽酸和雙氧水浸出焙燒產(chǎn)物、草酸沉淀 稀土； 所述的廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉焙燒預(yù)處理是在焙燒溫度800°c?1000°C，焙燒時(shí) 間lh?3h,固體碳酸鹽的質(zhì)量與廢舊綠色稀土突光粉的質(zhì)量比為0. 6:1?1. 3:1,反應(yīng)結(jié) 束后，取出并進(jìn)行冷卻至65°C?75°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn)行研磨，研磨后的焙燒產(chǎn)物粒 度為-100目； 所述的鹽酸和雙氧水浸出焙燒產(chǎn)物是采用鹽酸和雙氧水為浸出劑，進(jìn)行攪拌浸出，浸 出條件為：浸出溫度為65°C?95°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h?3h，液固比為11:1?18:1，鹽酸 濃度為lmol · L-1?4mol · L-1，雙氧水為浸出液體積的2%?10%，攪拌漿的轉(zhuǎn)速為300r/ min?600r/min，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和稀土浸出液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢舊鋁酸鹽綠色稀土熒光粉中回收稀土的方法，其特 征是：最佳實(shí)施方案是：廢舊綠色稀土熒光粉與碳酸鉀質(zhì)量比為1:0. 6,混合均勻后，將混 合物放入到溫度升高到950°C的電爐里，反應(yīng)2h后拿出冷卻至70°C，然后將焙燒后產(chǎn)物進(jìn) 行研磨，研磨后的焙燒產(chǎn)物粒度為-100目； 取焙燒后產(chǎn)物與鹽酸和雙氧水混合，浸出條件為：浸出溫度85°c、浸出時(shí)間2h、液固比 13:1，鹽酸濃度為3mol · Γ1，雙氧水為浸出液體積的5%，攪拌速度為450r/min，反應(yīng)后進(jìn) 行固液分離，將浸出液進(jìn)行稀土含量分析，計(jì)算出稀土浸出率為94. 8% ; 采用濃度為750g/L的草酸溶液為沉淀劑，將稀土浸出液中的稀土沉淀下來(lái)，沉淀?xiàng)l件 為：溫度80°C，pH值為2,反應(yīng)時(shí)間：0. 5h，沉淀劑中的草酸的質(zhì)量與溶液中稀土氧化物的 質(zhì)量之比為1.3:1，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行固液分離，得到固體草酸稀土，計(jì)算出稀土直收率為 91. 5%。
【文檔編號(hào)】C22B7/00GK104046806SQ201410305236
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】廖春發(fā), 曾顏亮, 李啊林, 焦蕓芬 申請(qǐng)人:江西理工大學(xué)