论文摘要
随着稀土节能灯的广泛使用,大量的废旧稀土荧光灯最终以固体废弃物的形式被消费者废弃。废旧稀土荧光灯中的稀土金属和金属汞等有害物质进入环境后,污染环境,并通过食物链进入人体,可致癌、致畸、致突变,严重危害人体健康。本研究根据荧光粉中稀土金属的形式存在特性及化学特性,设计采用酸浸溶解和液相萃取分离方法,将稀土金属从废稀土荧光粉中分离出来。本研究工作旨在研究将稀土金属从废旧稀土荧光粉中分离回收的新工艺,替代填埋废稀土荧光粉的处理方法,减小废旧荧光粉(或废旧荧光灯)对环境卫生的危害,同时,回收荧光粉中的稀土资源。主要完成了以下方面的工作:(1)研究酸的种类、酸的浓度、溶解时间、溶解温度、溶解转速对工艺废荧光粉浸出速率的影响。(2)研究酸的种类、酸的浓度、溶解时间、溶解温度、溶解转速对回收荧光粉浸出速率的影响。(3)研究不同的酸度条件下P507对浸出液中稀土金属和非稀土金属的萃取率的影响。(4)研究不同浓度P507对浸出液中稀土金属和非稀土金属萃取率的影响。实验结果表明,工艺废荧光粉和回收荧光粉都可以用酸来溶解浸出。硫酸、盐酸、硝酸对工艺荧光粉和回收荧光粉中稀土金属的浸出率均依次是硫酸＞硝酸＞盐酸,即硫酸是较好的浸出剂;且随着酸浓度的增大和浸出反应转速的提高,稀土金属的浸出率也有显著提高。恒温培养振荡器设在转速为300r,反应温度45℃的反应条件下,2mol/L的硫酸溶液浸出工艺废荧光粉8小时,Y的浸出率达到67.9%,Eu的浸出率达到73.1%。恒温培养振荡器设在转速为300r,反应温度37℃的反应条件下,2mol/L的硫酸溶液浸出回收荧光粉8小时,Y的浸出率达到75.3%,Eu的浸出率达到71.5%;萃取剂P507对浸出液中的稀土金属元素有着显著的分离效果。实验萃取温度均为15±1℃时,氨化率为30%,2.0mol/L P507对稀土浸出液进行萃取后,在调速多用振荡器上振荡30min,静置分层后两相分离15min。试验结果表明,浸出液的pH为5时,P507对Y的萃取率为92.4%,Eu的萃取率为84.5%,而Al的萃取率仅为20.4%,因此可以通过调整pH值可以实现稀土金属Y和Eu的分离。
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摘要Abstract1 引言1.1 废旧荧光灯综合处理的意义1.2 稀土荧光灯综合处理的必要性1.2.1 稀土金属对人体健康的影响1.2.2 汞对人体健康的影响1.2.3 稀土金属资源的再利用2 文献综述2.1 稀土发光材料2.1.1 稀土元素的概念2.1.2 发光原理2.1.3 稀土发光材料的应用2.2 三基色荧光灯的基本结构与荧光粉的组成2.2.1 三基色荧光灯的基本结构2.2.2 三基色荧光粉的组成2.3 国外废旧荧光灯回收处理技术2.3.1 拆分回收技术2.3.2 破碎回收技术2.4 国外稀土金属回收技术的研究2.4.1 湿法浸出分离法2.4.2 直接萃取分离法2.4.3 超临界萃取分离法2.4.4 其他分离方法2.5 国内回收技术与研究现状2.6 回收技术评述2.6.1 现有回收技术2.6.2 回收稀土资源的研究2.7 本研究工作的目的、内容和意义2.7.1 研究目的2.7.2 研究内容2.7.3 研究意义3 实验方案设计3.1 实验内容3.1.1 浸出反应3.1.2 萃取分离3.2 工艺流程3.3 实验材料3.4 实验试剂3.5 实验仪器3.6 分析方法3.7 实验步骤3.7.1 浸出实验3.7.2 萃取实验4 荧光粉浸出实验的研究4.1 浸出理论依据4.2 实验部分4.2.1 浸出条件对工艺废荧光粉浸出速率的影响4.2.2 浸出条件对回收荧光粉浸出速率的影响4.2.3 荧光粉及浸出渣成分分析4.3 实验结果分析4.3.1 浸出条件对工艺废荧光粉和回收荧光粉浸出速率的影响4.3.2 荧光粉及浸出渣成分分析4.4 本章结论5 稀土金属萃取分离实验的研究5.1 稀土萃取分离理论5.1.1 萃取特点和萃取剂5.1.2 酸性络合萃取机理5.2 实验部分5.2.1 试剂与仪器5.2.2 实验方法5.2.3 实验结果5.3 实验结果分析5.3.1 酸度对 P507对稀土金属和非稀土金属的萃取率的影响5.3.2 有机相浓度对稀土金属和非稀土金属的萃取率的影响5.4 本章结论6 结论与建议6.1 结论6.2 需要进一步研究的工作致谢参考文献在学期间发表的学术论文与研究成果详细摘要
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标签：稀土荧光粉论文; 回收论文; 酸浸出论文; 稀土萃取论文;
