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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(yù)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(yīng)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(jī)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(yīng)用企業(yè)一大難題,。

稀土拋光粉廢料

當(dāng)前,，常用回收稀土拋光粉廢料的方法有物理分離和化學(xué)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(yīng)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(dá)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(shí)，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(dāng)苯乙烯膦酸的pH為5時(shí)，通過浮選后氧化鈰，氧化鑭的回收率達(dá)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(jìn)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(jì)了一套磁場是垂直方向的裝置來回收稀土拋光漿料。當(dāng)廢粉漿料的流速為20mm/s,、循環(huán)時(shí)間為30min,、漿料濃度為5%、漿料的pH為3時(shí),，二氧化鈰和鐵凝絮劑的分離效率可以達(dá)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(xué)分離法

化學(xué)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(qiáng)酸或強(qiáng)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(yīng)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(shí),，堿浸出法影響因素的排序?yàn)椋簤A與拋光粉廢料的質(zhì)量比>浸出反應(yīng)的時(shí)間＞浸出反應(yīng)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(jìn)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(jìn)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(shí)，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(yīng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)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(dāng)溫度為80℃,，硫脲的用量0.2g/g，鹽酸的濃度3.5mol/L,，反應(yīng)的時(shí)間150min,，二氧化鈰的回收率可達(dá)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(diǎn),，在強(qiáng)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(yàn)研究

[5]羅天縱等，廢棄稀土拋光粉回收再利用研究進(jìn)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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