废弃CRT荧光粉中提取稀土的研究

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hong2007quan
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随着电子产品更新换代速度的加快,含CRT显示器的电子产品目前大部分已经或即将进入报废期。而CRT显示屏上的稀土荧光粉通常被焚烧、填埋或随意丢弃,不仅污染环境,而且造成稀土资源的浪费。因此,开展从废弃CRT荧光粉中提取稀土的研究,具有重要的现实意义。然而,现有的研究基本都针对的是灯用荧光粉,从废弃CRT荧光粉中回收稀土的研究仍较少。本研究根据废弃CRT荧光粉中稀土的赋存状态及化学特性,采用稀酸预处理、酸浸溶解、DDTC净化除杂和草酸沉淀的方法,从废弃CRT荧光粉中提取稀土。本研究工作旨在探索从废弃CRT荧光粉中提取稀土的新工艺,从而减小废弃荧光粉对环境的危害,同时回收荧光粉中的稀土资源。本研究主要完成了以下几方面的工作:(1)采用稀酸预处理工艺,系统研究了预处理稀酸浓度、预处理温度和时间对废弃CRT荧光粉中稀土提取的影响。(2)对预处理后得到的剩余固体中稀土的浸出实验进行了研究,主要探讨了酸浓度、反应温度、反应时间以及固液比对稀土浸出的影响。(3)采用DDTC沉淀法对稀土浸出液进行除杂,主要探讨了pH值和DDTC用量比对浸出液中杂质去除的影响。(4)采用草酸沉淀回收净化液中的稀土,经煅烧得到稀土氧化物,主要探讨了草酸用量、煅烧温度和煅烧时间对稀土产物的影响。研究结果表明,废弃CRT荧光粉中所含稀土元素主要为Y和Eu,稀土的总含量(以氧化物形式表示)为20.53%。稀酸预处理废弃CRT荧光粉的最佳条件为:盐酸浓度为0.8mol·L-1,反应温度为65℃,反应时间为2h;最优条件下,杂质的去除率为26.49%,稀土损失率为5.77%。剩余固体中稀土浸出的最佳条件为:盐酸浓度为5mol·L-1,反应温度为80℃,反应时间为5h,此时稀土的浸出率为94.26%。DDTC沉淀除杂的最佳条件为:浸出液pH值为5~5.5,DDTC的最佳用量比为6:1时,杂质基本去除。沉淀回收稀土时的草酸用量为在理论用量的基础上过量约10%,在此用量下稀土的沉淀率为96.17%。对所得稀土草酸盐进行煅烧,最佳煅烧条件为:煅烧温度900℃,保温时间为2h。由粒度分析知,所得产物颗粒分散较均匀,D50为13.059μm。通过扫描电镜(SEM)和XRD分析可知,稀土产物主要为立方晶型的Y2O3,由片状晶体密集堆积而成,片晶之间紧密结合,形成密实的方体结构。
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