废旧稀土荧光粉中强化浸出稀土的工艺研究-有色金属冶金专业论文.docxVIP

江西理工大学硕士学 江西理工大学硕士学位论文 摘要 万方数据 万方数据 摘 要 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 6000 t（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 2 h、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 2 mol?L-1、浸出时间 1 h、液 固比（浸出液体积与废料的质量之比）14 时，进行了稀土浸出反应。结果表明，稀土浸出 率达到 93.4%。 对废旧蓝色稀土荧光粉采用 Na2CO3 焙烧的方法进行物相重构，再用酸溶解稀土。控制 反应条件为：焙烧温度 800 ℃、焙烧时间 2 h、碳酸钠添加量 1.0、浸出温度 85 ℃、盐酸浓 度 4 mol?L-1、液固比（浸出液体积与废料的质量之比）14 时，进行了稀土浸出反应。结果 表明，稀土浸出率达到 98.56%。通过对焙烧后产物酸浸热力学计算表明，控制 pH3.79， 稀土 Eu 就能以 Eu3+稳定存在于水溶液中。 对废旧红色稀土荧光粉采用直接酸浸的方法浸出稀土。控制反应条件为：浸出温度 85 ℃、浸出时间 1.5 h、盐酸浓度 2 mol·L-1、液固比浸出液体积与废料的质量之比）13 时， 进行稀土浸出反应。结果表明，稀土浸出率为 90.32%。 对废旧混合稀土荧光粉通过直接焙烧浸出及分段浸出两种方法进行了对比，结果表明， 直接焙烧再浸出的稀土浸出率能达到 96.23%，而分段浸出的稀土总浸出率为 92.17%。但直 接焙烧酸浸得到的是稀土混合物，而分段浸出可把部分稀土分离。 研究结果表明，该工艺能很好的将稀土从废旧稀土荧光粉中浸出，其反应机理能有很 好的指示作用，为后续工序稀土分离打下坚实基础。 关键词：废旧稀土荧光粉；稀土；焙烧；浸出；资源回收 I Ab Abstract Abstract The Rare Earth fluorescent powder has been used in tricolor energy-saving lamps, plasma displays, CRT TV, LCD back light, etc. It played an important role in many application fields because of its high luminous efficacy, better color purity, droop characteristics, appropriate emission wavelength and harmlessness. As the national semiconductor lighting project started, the production and sales volume of rare earth phosphor powder used in lamp is increasing year by year. It Predicts that the demand of rare earth fluorescent lamp will up to 6 billion to the year of 2015.The consume of rare earth phosphor powder will be ten thousand tons, including nearly six thousand tons (REO) and the large amounts of waste in producing the production. Therefore, the reaction mechanism in exploring and researching of recycling waste rare earth phosphor has been carried in this paper. The