本發(fā)明涉及一種稀土元素資源回收
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種從含镥元素廢料中回收镥元素的方法。
背景技術(shù)：
：氧化镥因其具有許多獨(dú)特的優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于稀土熒光材料、超導(dǎo)材料及特殊性能材料的添加劑，同時(shí)它還是閃爍晶體的重要組成元素。閃爍晶體主要應(yīng)用領(lǐng)域有高能物理、核物理、核醫(yī)學(xué)(如XCT、PET)、工業(yè)應(yīng)用(工業(yè)CT)、地質(zhì)勘探、石油測(cè)井等。近些年，大量的镥資源被用于制備镥閃爍晶體材料，并且在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的含镥廢料，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于镥閃爍晶體廢料的資源回收基本還處于起步階段，其大多被堆棄處理，僅有少量得到回收。隨著镥元素應(yīng)用的不斷開(kāi)發(fā)，镥元素被大量消耗。然而镥作為重稀土元素，是稀土元素中除钷以外最稀少的，可利用的資源非常有限?？梢?jiàn)，從镥閃爍晶體廢料中回收镥元素顯得非常重要。常見(jiàn)含镥廢料主要有鋁酸镥、硅酸镥、磷酸镥及氟化镥。公布日為2013年12月11日，公布號(hào)為CN103436719A名稱為“從摻鈰鋁酸镥的閃爍晶體廢料中回收的氧化镥及回收方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)了“包括以下步驟：S1、向閃爍晶體廢料中加入氫氧化鈉和/或氫氧化鉀，焙燒，得到焙燒物；S2、將焙燒物進(jìn)行水浸，過(guò)濾，并向得到的濾渣中加入硝酸和氧化劑，攪拌，得到混合液；S3、將混合液加入到有機(jī)萃取劑中，萃取，得到含鈰的萃取物和含镥的萃余液；以及S4、向含镥的萃余液中加入草酸，攪拌，過(guò)濾，將得到的沉淀物灼燒，得到氧化镥”技術(shù)方案。該技術(shù)方案取得了“得到了純度高達(dá)99％且回收率高達(dá)99.5％的氧化镥，本發(fā)明工藝流程短、設(shè)備投資少、簡(jiǎn)單易于操作，節(jié)約了資源，減少了污染，具有巨大的實(shí)用價(jià)值，提供了一種從摻鈰鋁酸镥的閃爍晶體廢料中回收镥新的途徑”技術(shù)效果。該技術(shù)方案存在焙燒溫度高、必須加入氧化劑、萃取酸度高、镥元素收率低及制得的氧化镥純度低等缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種镥元素的回收方法，采用的技術(shù)方案包括以下步驟：步驟一，將含镥廢料與硫酸和/或硝酸混合均勻，再加熱或焙燒；步驟二，將步驟一焙燒所得的產(chǎn)物浸出，得到镥元素溶液。本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案之一是，所述加熱或焙燒溫度≥100℃。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，所述加熱或焙燒溫度為100-500℃。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，所述加熱或焙燒時(shí)間≥0.5小時(shí)。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，所述加熱或焙燒時(shí)間為0.5-3小時(shí)。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，在步驟一之前將含镥廢料經(jīng)破碎、研磨至100目以上。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，將镥元素溶液用草酸或碳酸鹽沉淀后經(jīng)灼燒、酸溶，得到镥元素料液。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，將步驟二所得镥元素溶液進(jìn)行萃取分離制備成镥化合物。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，將镥化合物制備成金屬镥或镥合金、镥元素晶體材料等。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，所述浸出時(shí)的溫度為常溫-80℃。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，所述硫酸和/或硝酸與镥廢料的重量比為酸：含镥廢料＝0.5-1.5:1。本發(fā)明再一優(yōu)選技術(shù)方案是，所述含镥廢料為鋁酸镥、硅酸镥、磷酸镥中至少一種。本發(fā)明具有收率高，產(chǎn)品純度高，工藝流程簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)廢料適用范圍更廣，環(huán)境友好，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稀土廢料的循環(huán)利用，節(jié)省了重要的資源還節(jié)約了獲得原料所需要的能源，在生態(tài)保護(hù)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上都有很大意義。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1參見(jiàn)圖1。將100g鋁酸镥晶體粉(已過(guò)100目篩，組成中以Lu2O3計(jì)79wt％，下同。其它稀土含量以REO計(jì)1.5wt％)與75gAR硫酸混合均勻，裝入坩堝中，置于通風(fēng)烘箱中100℃恒溫3h，然后室溫下浸取、過(guò)濾，得到硫酸稀土料液，向硫酸稀土料液中投入草酸，得到稀土草酸鹽，1000℃灼燒分解后得到稀土氧化物，向所得稀土氧化物中加入適量鹽酸溶解至清亮，得到氯化稀土料液，將其經(jīng)萃取分離其中的稀土元素，得到稀土富集物料液和高純氯化镥溶液，分別經(jīng)碳沉和草酸沉淀后得到碳酸稀土富集物和草酸镥，將草酸镥進(jìn)行灼燒后得到高純氧化镥76.63g。相關(guān)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)附表(下同)。得到的高純氧化镥再經(jīng)加工制成硅酸镥閃爍晶體材料。實(shí)施例2參見(jiàn)圖1。將200g硅酸镥晶體粉料(含Lu2O3為85％，其它稀土含量以REO計(jì)0.2wt％)與280gAR硫酸混合均勻，裝入坩堝中，置于馬弗爐中500℃焙燒30分鐘，然后加入50℃熱水浸取、過(guò)濾，得到硫酸稀土料液，冷卻后向投入碳酸氫銨，得到稀土碳酸鹽，向稀土碳酸鹽中加入適量鹽酸溶解至清亮，得到氯化稀土料液，將其經(jīng)萃取分離其中的稀土元素，得到稀土富集物料液和高純氯化镥溶液，分別經(jīng)碳沉和草酸沉淀后得到碳酸稀土富集物和草酸镥，將草酸镥進(jìn)行1000℃，3h灼燒后得到高純氧化镥165.4g。得到的高純氧化镥再經(jīng)加工制成鋁酸镥閃爍晶體材料或制備成氟化镥。實(shí)施例3參見(jiàn)圖1。將150g鋁酸镥晶體粉料(Lu2O3為73％，其它稀土含量以REO計(jì)0.8wt％)與120gAR硫酸及50gAR硝酸混合均勻，裝入坩堝中，置于馬弗爐中160℃焙燒1.5h，然后加入40℃熱水浸取、過(guò)濾，得到稀土料液，向硫酸稀土料液中投入草酸，得到稀土草酸鹽，灼燒分解后得到稀土氧化物，向所得稀土氧化物中加入適量鹽酸溶解至清亮，得到氯化稀土料液，將其經(jīng)萃取分離其中的稀土元素，得到稀土富集物料液和高純氯化镥溶液，分別經(jīng)碳沉和草酸沉淀后得到碳酸稀土富集物和草酸镥，將草酸镥灼燒后得到高純氧化镥106.4g。得到的高純氧化镥再經(jīng)加工制成镥合金。實(shí)施例4參見(jiàn)圖1。將80g硅酸镥、磷酸镥混合粉料(Lu2O3為75％，其它稀土含量以REO計(jì)1.1wt％)與75g濃硫酸混合均勻，裝入坩堝中，置于馬弗爐中350℃焙燒2h，然后浸取、過(guò)濾，得到硫酸稀土料液，向硫酸稀土料液中投入草酸，得到稀土草酸鹽，1000℃灼燒分解后得到稀土氧化物，向所得稀土氧化物中加入鹽酸溶解，得到稀土氯化物料液，將其經(jīng)萃取分離其中的稀土元素，得到稀土富集物料液和高純氯化镥溶液，分別經(jīng)碳沉和草酸沉淀后得到碳酸稀土富集物和草酸镥，將草酸镥進(jìn)行1000℃，3h灼燒后得到高純氧化镥58.5g。得到的高純氧化镥再經(jīng)加工制成金屬镥。實(shí)施例5參見(jiàn)圖1。將100g硅酸镥及氟化镥的混合粉料(Lu2O3為83％，其它稀土含量以REO計(jì)0.7wt％)與80gAR硫酸和20gAR硝酸混合均勻，裝入坩堝中，置于馬弗爐中加熱至600℃并保持10分鐘，然后浸取、過(guò)濾，得到稀土料液，向硫酸稀土料液中投入草酸，得到稀土草酸鹽，1000℃灼燒分解后得到稀土氧化物，向所得氧化物中加入適量鹽酸溶解至清亮，得到氯化稀土料液，將其經(jīng)萃取分離其中的稀土元素，得到稀土富集物料液和高純氯化镥料液，分別經(jīng)碳沉和草酸沉淀后得到碳酸稀土富集物和草酸镥，將草酸镥進(jìn)行1000℃，3h灼燒后得到高純氧化镥80.6g。得到的高純氧化镥再經(jīng)加工制成硅酸镥閃爍晶體。實(shí)施例6：將100g硅酸镥與氟化镥的混合料(過(guò)80目，Lu2O3為83％，其它稀土含量以REO計(jì)0.6wt％)與AR硝酸20g混合均勻，裝入坩堝中，置于通風(fēng)烘箱中中加熱至80℃保持0.5h，然后加沸水浸取、過(guò)濾，得到硝酸稀土料液，向硝酸稀土料液中投入草酸，得到草酸稀土，1000℃灼燒分解后得到稀土氧化物，向所得稀土氧化物中加入鹽酸溶解，得到氯化稀土料液，將其經(jīng)萃取分離其中的稀土元素，得到稀土富集物料液和高純氯化镥溶液，分別經(jīng)碳沉和草酸沉淀后得到碳酸稀土富集物和草酸镥，將草酸镥進(jìn)行1000℃，3h灼燒后得到高純氧化镥8.6g。得到的高純氧化镥再經(jīng)加工制成硅酸镥閃爍晶體。附表實(shí)施例投料量(g)Lu2O3(％)酸(g)酸種類氧化镥純度氧化镥(g)11007975硫酸99.993％76.63220085280硫酸99.992％165.4315073170硫酸+硝酸99.995％106.44807575硫酸99.995％58.5510083100硫酸+硝酸99.994％80.661008320硝酸99.994％8.6以上僅是本發(fā)明所列舉的幾種優(yōu)選方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明實(shí)施方式并不限于以上幾種，任何在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作的等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3