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从废旧稀土荧光粉中回收稀土的研究现状

阐述了废旧稀土荧光粉的危害及从中回收稀土的意义,归纳总结了各类不同光色稀土荧光粉的组  (本文共6页) 阅读全文>>

江西理工大学
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废旧稀土荧光粉中强化浸出稀土的工艺研究

稀土荧光粉因其具有很高的光效、较好的色纯度与光衰特性、合适的发射波长及无害性,故已在三基色节能灯、等离子体显示器、阴极射线管电视、液晶显示背光源等许多应用领域里发挥了重要作用。随着“国家半导体照明工程”的启动,我国灯用稀土荧光粉的产量和销量是逐年增加。预计到2015年灯用稀土荧光灯的需求可达60亿只,消耗稀土荧光粉将近1万吨,其中消耗稀土将近6000t(REO),在生产的过程中会产生大量的废料。为此,本文对从废旧稀土荧光粉中回收稀土的反应机理进行了探索和研究,主要工作和取得的成果如下:对废旧绿色稀土荧光粉采用Na2CO3焙烧的方法进行物相重构,再用酸溶解稀土,通过对浸出渣的XRD图及对焙烧产物的酸浸E-pH图表明,焙烧产物中CeO2是较难浸出的物质,所以添加H2O2做助溶剂。控制反应条件为:焙烧温度900℃、焙烧时间2h、碳酸钠添加量1.0、双氧水体积分数5%、浸出温度75℃、盐酸浓度2mol L-1、浸出时间1h、液固比(浸出...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

江西理工大学
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碱焙烧—两步酸浸法从废旧稀土荧光粉回收稀土工艺及机理的研究

我国稀土荧光粉的产量不断增加,而稀土矿储存量迅速下降。因此,从废旧荧光粉中回收稀土元素具有重大意义。本文针对废旧荧光粉回收稀土存在浸出率低、杂质铝含量高、酸碱消耗量大以及稀土浸出过程缺乏热力学、动力学研究等问题,采取碱焙烧-两步酸浸法工艺,对焙烧过程进行物相机理分析,对浸出过程进行了热力学、动力学研究。具体工作如下:首先对一次酸浸过程进行热力学分析,结合热力学分析对浸出影响因素进行研究,当盐酸浓度为3 mol·L~(-1),浸出温度为80℃,浸出时间为60 min,搅拌速度为360 r·min-1,液固比控制为4:1,一次酸浸的浸出率最高。通过分析绿粉与氢氧化钠、蓝粉与氢氧化钠的差热-热重图,确定两个焙烧反应的起始温度与终点温度。通过对焙烧产物物相分析,当氢氧化钠与稀土荧光粉中的Na_2O、Al_2O_3按苛性比n(Na_2O):n(Al_2O_3)=2:1,焙烧温度850℃,焙烧时间2h,荧光粉中的Ce、Eu、Tb等稀土元素均...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

江西理工大学
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稀土荧光粉废料碱熔—水浸—还原酸浸回收稀土工艺研究

本文针对稀土荧光粉废料的特性,采用高温碱熔预处理与酸浸相结合的方法,从废旧稀土荧光粉中回收稀土。探索出一种高效的稀土浸出方法,为废旧稀土荧光粉中回收稀土新技术和新工艺的开发提供参考。采用直接酸浸工艺处理该废粉稀土浸出率低,仅为47.32%;采用添加剂焙烧-水浸-酸浸工艺,虽然稀土浸出率有一定提高,最高可达85.76%,但仍不够理想。由浸出过程的电位-pH图以及酸浸渣物相分析可知,高价铈的稀土氧化物是导致浸出率低的主要原因,需要通过加入还原剂还原浸出。通过对高温碱熔过程的动力学规律的研究发现,焙烧温度、氢氧化钠用量对焙烧反应有显著的影响,且氢氧化钠焙烧废旧稀土荧光粉的动力学过程符合“收缩未反应核模型”,反应速率受化学反应控制,并由阿伦尼乌斯方程得到焙烧反应的表观反应活化能为77.512 k J·mol~(-1),反应的动力学方程可描述为:1-(1-x)~(1/3)=0.4181×exp[-77512/(RT)]·t。通过对浸出过程...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

江西理工大学
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从废旧荧光粉中梯级回收稀土的工艺研究

稀土荧光粉中含有Y、Eu、Ce、Tb等急缺的战略性稀土元素,其品位是天然矿石的几十倍甚至是几百倍。因此,从废旧荧光粉中回收稀土资源具有重要意义。目前,从废旧荧光粉中回收稀土主要采用直接酸浸和碱焙烧-酸浸工艺,虽然上述工艺已广泛应用,但直接酸浸适用范围窄、收率低;碱焙烧-酸浸成本大、耗酸多。此外,还存在对废旧稀土荧光粉在酸浸过程中的热力学研究较少,主要元素行为不明确,浸出液残酸浓度较高等问题。为此,本文采用梯级法即:酸浸-苛性钠焙烧-水洗-二段酸浸回收废旧荧光粉中稀土的工艺。主要研究内容和结果如下:通过热力学计算,绘制了废旧荧光粉在梯级回收稀土过程中的Y-Eu-H_2O系、Al-H_2O系及Tb-Ce-H_2O系电位-pH图;研究了酸浸-苛性钠焙烧-水洗-酸浸中各个工序及主要元素走向,针对水洗产物经酸浸后残酸浓度较高问题,提出水洗产物二段酸浸工艺;比较了添加不同碱性物质净化浸出液的效果。结果表明:从25℃到100℃,在pH6的酸性...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京科技大学
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废旧稀土荧光粉的回收及其碱熔机理研究

稀土是不可再生的重要战略资源,被誉为“工业味精”,应用日益广泛。但稀士原生资源日益枯竭,二次资源日益增加。废旧稀土荧光粉中含有约20%稀土,主要为铽(Tb)、钇(Y)、铕(Eu)和铈(Ce),是理想的回收原料之一。但目前稀土荧光粉回收率低,无成熟工业化技术。本文主要系统研究了结构稳定的铝酸盐蓝、绿粉碱熔崩塌机理,在此机理的指导下研究了两段式酸解和物理化学除硅工艺回收废旧稀土荧光粉。铝酸盐蓝、绿粉荧光粉具有化学性质稳定的,既不溶于酸,也不溶于碱,是目前稀土回收率低的主要原因。为高效回收蓝、绿粉中Tb、Eu和Ce元素,本文研究了蓝、绿粉碱熔分解过程中的晶型转变和稀土离子迁出过程。阐明了蓝、绿粉碱熔崩塌机理:首先Na+取代镜面层中的稀土和碱土离子,由于价态的不同,产生间隙Na+或氧空位,导致晶体结构失稳,晶格从镜面层开始崩塌。反应继续到尖晶石层,Na+置换尖晶石层Mg2+,晶格重组成NaA102。置换出来的稀土离子等最终生成BaC03...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>