[发明专利]一种两代酸解分解废旧稀土发光材料的工艺

说明书

技术领域

本发明属于资源循环再利用领域，具体涉及一种两代酸解工艺分解废旧稀土发光材料的方法。

背景技术

从废旧稀土发光材料中回收稀土过程中，为了获得高的回收率，由于废旧稀土发光材料中蓝、绿粉为高温铝镁酸盐，采用直接酸解的工艺未能有效地将其中的稀土元素浸出，从而大大影响稀土回收的回收率，影响产业的发展，以及宝贵稀土资源的浪费。

目前，中国专利（申请号：200810029417.5）公开了从一种回收废弃荧光灯中稀土元素的方法，采用碱熔方法，将废弃稀土荧光粉直接与碱混合焙烧，待蓝、绿粉分解后再酸解、萃取回收。这种方法使稀土的浸出率得到提高，但造成大量不必要的碱消耗及回收过程的能源损耗，同时非稀土元素，例如Ca、Mg、Ba等，并没有合理地与稀土元素分离，造成后期萃取剂的使用效率较低。通过本专利方法，能高效将Y、Eu、Tb和Y分步浸出，并初步分离富集。

与现有技术相比，本发明采用两代酸解的优点在于：(1)稀土浸出效率更高效；(2)稀土元素与非稀土元素得到有效分离，同时稀土元素之间也得以简单分离及富集，工序简单易于控制，减轻后期萃取压力；(3)节能减排效果明显，碱熔量减少50%以上，后期萃取药剂消耗减少，可以大大降低回收成本。

发明内容

本发明目的是提供一种更高效和更节能地分解废旧稀土发光材料的工艺，为两代法，首先将废旧稀土发光材料中红粉（Y₂O₃:Eu，约占60%）直接采用HCl溶液酸解，从而获得富钇少铕滤液，通过CaSO₄沉淀反应，使得非稀土元素Ca与稀土元素有效分离，同时未溶解的滤渣与碱混合均匀后经高温焙烧，碱熔产物经洗涤后，获得第二滤渣和NaAlO₂溶液，经固液分离后，使得非稀土元素Al与稀土元素得到有效分离，第二滤渣采用HCl溶液继续二次酸解，获得第二滤液，通过(Ba、Mg)SO₄沉淀反应，使得非稀土元素Ba、Mg与稀土元素有效分离，最终获得铽Tb、铈Ce的富集液。

本发明的原理可用如下化学反应说明。

红粉酸溶：

Y₂O₃:Eu+HCl→YCl₃+EuCl₃+H₂O

除钙、镁、钡反应：

Ca²⁺+SO₄^2-→CaSO₄

Mg²⁺+SO₄^2-→MgSO₄

Ba²⁺+SO₄^2-→BaSO₄

蓝粉碱熔：

Ce_0.67Tb_0.03MgAl₁₁O₁₀+NaOH→NaAlO₂+MgO+CeO₂+Tb₂O₃

绿粉碱熔：

BaMgAl₁₀O₁₇:Eu+NaOH→NaAlO₂+MgO+BaCO₃+Eu₂O₃

CeO₂+HCl→CeCl₄+H₂O

Tb₂O₃+HCl→TbCl₃+H₂O

本发明的方法包括以下步骤：

1、一种两代酸解分解废旧稀土发光材料的工艺，其特征在于包括以下步骤：

（1）废旧稀土发光材料采用HCl溶液优先溶解其中的红粉Y₂O₃:Eu，获得稀土滤液和滤渣；

（2）稀土滤液添加Na₂SO₄，Ca²⁺以CaSO₄沉淀回收，获得富钇铕型稀土滤液，待继续萃取分离提纯以获得高纯稀土产物；