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稀土鈰基拋光粉是目前主流的稀土拋光粉,，具有優(yōu)良的拋光性能,，可提高制品或零件表面的光潔度,，被譽為“拋光粉之王”。玻璃加工行業(yè)和電子行業(yè)是稀土拋光粉主要的下游應用領(lǐng)域,，每年經(jīng)拋光失效的稀土拋光粉廢料約占產(chǎn)量的70%，廢料組分主要來自稀土拋光粉廢渣,、廢液,、來自拋光工件的玻璃碎屑,、來自拋光布上的磨皮（有機聚合物）、油污及其他雜質(zhì),，稀土成分比例在50%,。失效后的稀土拋光粉如何處置成為下游應用企業(yè)一大難題。

稀土拋光粉廢料

當前,，常用回收稀土拋光粉廢料的方法有物理分離和化學分離,。

循環(huán)使用稀土拋光粉廢料的概括圖

物理分離法

（1）浮選法

最近幾年，浮選技術(shù)在固體廢物處理中得到了廣泛應用,。廢稀土拋光粉中組分的親水能力差異,，選擇不同的浮選藥劑改善其組分在水溶液中的親和力，將親水顆粒留在水中,，從而達到分離目的,，但拋光粉顆粒的大小影響浮選回收率，且回收純度不夠,。

浮選時,，選擇不同的捕收劑，除雜效果相差巨大,。楊治仁等人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)當苯乙烯膦酸的pH為5時,，通過浮選后氧化鈰，氧化鑭的回收率達到95%,，氟化鈣和氟磷灰石的回收率最高僅為20%,。粒子直徑小于5微米的粒子，由于浮選效果不好,，需要進一步分離除去雜質(zhì),。

（2）磁選法

廢棄稀土拋光粉具有磁性，借此,，Mishima等人設(shè)計了一套磁場是垂直方向的裝置來回收稀土拋光漿料,。當廢粉漿料的流速為20mm/s、循環(huán)時間為30min,、漿料濃度為5%,、漿料的pH為3時，二氧化鈰和鐵凝絮劑的分離效率可以達到80%,。若將磁場方向變成水平梯度,，然后加入MnCl2溶液，可以從二氧化鈰中分離具有相反磁性的二氧化硅和三氧化二鋁,。

（3）其他方法

Takahashi 等人將顆粒不容易沉降的廢粉漿料在-10℃冷凍,，然后放到25℃的環(huán)境中解凍后，雜質(zhì)與稀土氧化物形成了分層，方便聚集并回收廢料里面的有用物質(zhì),。

化學分離法

化學法主要采用酸溶和堿焙燒后回收工藝,，以還原劑作為輔助試劑再經(jīng)過除雜、萃取,、沉淀得到稀土拋光粉原料,，該方法稀土回收率較高，但工藝流程長,，成本高,，過量的強酸或強堿產(chǎn)生大量廢水，制得的拋光粉純度不高,，拋光性能欠佳,。

（1）堿處理

三氧化二鋁和二氧化硅是稀土拋光粉廢料中的主要雜質(zhì)。在60℃的溫度下用4mol/L的NaOH溶液與稀土拋光粉廢料反應1h,，除去稀土拋光粉廢料中的二氧化硅和三氧化二鋁雜質(zhì),。

去除二氧化硅和三氧化二鋁的雜質(zhì)時，堿浸出法影響因素的排序為：堿與拋光粉廢料的質(zhì)量比>浸出反應的時間＞浸出反應的溫度＞堿的濃度,。

堿處理拋光粉的回收工藝流程圖

來源：羅天縱等,，廢棄稀土拋光粉回收再利用研究進展

伍鶯等人研究了稀土拋光粉廢料與NaOH混合焙燒，通過焙燒產(chǎn)生了RE(OH)3和NaF,，焙燒產(chǎn)物在鹽酸中的稀土回收率得到了提高,，與沒有進行堿焙燒的粉體相比，稀土回收率高出10%左右,。

（2）酸處理

回收拋光粉廢料中的稀土元素時,，經(jīng)常會用硝酸、硫酸和鹽酸來浸出,，稀土拋光粉廢料中的主要成分二氧化鈰微溶于硫酸,，若將反應溫度提高、增加硫酸的濃度,、增加二氧化鈰與硫酸的質(zhì)量比,，加快反應速度，能提高二氧化鈰溶解速率,。若二氧化鈰的顆粒粒徑增加,，則二氧化鈰更難溶于硫酸。

（3）還原劑輔助酸浸出

如果用酸直接浸出CeO2,，效果不理想,，如果加入還原劑將Ce4+還原成Ce3+，則可以提高稀土浸出率,。使用還原劑H2O2來輔助鹽酸浸出稀土拋光粉廢料,，能顯著提升實驗效果,。除了H2O2還原劑，鐵粉,、KMnO4和硫脲也具有相同的作用,，但是鐵粉和KMnO4用作還原劑的話,，會產(chǎn)生新的雜質(zhì)元素,。

如果使用硫脲輔助鹽酸，當溫度為80℃,，硫脲的用量0.2g/g,，鹽酸的濃度3.5mol/L，反應的時間150min,，二氧化鈰的回收率可達到91.23%,。但硫脲作為酸浸稀土拋光粉廢料的還原劑也有缺點，在強酸環(huán)境中硫脲容易發(fā)生分解,，產(chǎn)生為尿素,、H2S和廢氣。

參考來源：

[1]湖南皓志科技股份有限公司

[2]胡珊珊等,，稀土拋光粉廢料中稀土回收循環(huán)利用現(xiàn)狀及展望

[3]董碩,，稀土拋光粉廢料回收過程研究

[4]伍鶯，陳冬英,，歐陽紅,，周潔英．從稀土拋光粉廢料中回收稀土試驗研究

[5]羅天縱等，廢棄稀土拋光粉回收再利用研究進展

[6]Hashiguchi K et al. Magnetic separation system for recovery of glass polishing agent.

[7]Yang Zhiren et al. Flotation performance and adsorption mechanism of styrene phosphonic acid as a collector to synthetic (Ce, La)2O3.

[8]Takahashi R et al. Recovery of the glass abrasive particulates form used slurry by freezing and thawing.

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林）

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