一种回收废弃红色荧光粉中稀土元素的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102745735A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102745735A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210134477.X(22)申请日2012.05.02(71)申请人江西华科稀土新材料有限公司地址341700江西省赣州市龙南县工业园区金塘拓展区(72)发明人廖爱阳(51)Int.Cl.C01F17/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种回收废弃红色荧光粉中稀土元素的方法(57)摘要一种回收废弃红色荧光粉中稀土元素的方法。其特征是：收集到的废弃红色荧光粉在煅烧炉窑中进行煅烧预处理，去除废弃红色荧光粉中所含的有机物质和其他易形成挥发性气体的元素；经过煅烧的红色荧光粉在酸(HCl、HNO3)-氧化剂(H2O2)-稳定助剂(冰醋酸)复合酸体系中进行溶化分解，控制较低的酸度使红色荧光粉中稀土元素Y、Eu或其他稀土优先溶解全部进入溶液中，其他元素为不溶物，用过滤除去。得到稀土酸溶液后，采用无氨皂化的分馏萃取体系进行萃取分离，得到高纯度的单一稀土氯化物YCl3、EuCl3或其他氯化稀土富集物溶液，再经沉淀、灼烧工序后得到单一稀土氧化物Y2O3、Eu2O3或其他稀土富集物氧化物产品。CN1027453ACN102745735A权利要求书1/1页1.一种回收废弃红色荧光粉中稀土元素的方法，具体步骤为：①将废弃的红色荧光粉原料煅烧；②煅烧后的原料在复合酸溶液中溶解，使稀土元素达到优先溶解；③过滤将稀土溶液和固体杂质分离；④使用环烷酸做萃取剂采用分馏萃取体系将钇从稀土溶液中提纯，获得高纯钇溶液，再经沉淀、灼烧获得高纯氧化钇产品；⑤用盐酸将第④步有机相中的稀土反萃下来，变成主要含铕元素的氯化稀土溶液，在该溶液中加入金属锌将Eu3+还原成Eu2+，还原后的氯化稀土溶液在氩气保护下用P507-磺化煤油-HCl萃取体系，采用三出口分馏萃取方式将铕提纯，并在水相中获得高纯的Eu2+，Eu2+经过氧化后变成Eu3+，再经过沉淀、灼烧就获得高纯氧化铕产品。而其他少量稀土RE3+则进入有机相，用酸将稀土从有机相中反萃出来后，再经沉淀、灼烧就获得其他稀土富集物产品。而氯化锌则在第三出口富集，经沉淀、灼烧获得高纯氧化锌产品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤①中的红色荧光粉原料为三基色荧光灯用红色荧光粉、彩电等阴极射线显像管用红色荧光粉、高压汞灯用红色荧光粉或其他含有稀土元素的红色荧光；煅烧温度：550℃-850℃，煅烧时间：0.5-3小时。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤②中的复合酸构成为：酸(HCl、HNO3)(89％-92％)-氧化剂(H2O2)(3％-5％)-稳定助剂(冰醋酸)(3％-8％)；酸溶条件为：温度在90℃-110℃，酸度在0.5N-1.0N，溶解时间在3-6小时；用量为：稀土金属量∶复合酸体积＝1∶3。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤④中的分馏萃取体系的有机相构成为：22％环烷酸+18％混合醇+60％磺化煤油(使用NaOH碱液皂化)。2CN102745735A说明书1/5页一种回收废弃红色荧光粉中稀土元素的方法技术领域[0001]本发明涉及一种三废综合回收利用的方法，特别是一种回收废弃红色荧光粉中稀土元素的方法。背景技术[0002]据统计2010年我国稀土荧光粉产量达9398实物吨，比上年增长29.9％。其中灯用三基色荧光粉8000吨(比上年增长33.3％)、彩电荧光粉500吨、长余辉荧光粉450吨、其他荧光粉约448吨。预计到2012年，我国稀土荧光粉产量将达14000吨，将消耗6500吨各类稀土。在荧光粉的生产中、三基色荧光灯的生产和使用更替中、彩电的生产和使用更替中均产生数量巨大的荧光粉废料，预计到2012年稀土荧光粉废料将达7000吨，其中红色荧光粉约占30％-40％，废料量将为2000吨-3000吨。在灯用红色荧光粉中含Y2O3约为93％，含Eu2O3约为7％；而彩电用红色荧光粉大多是Y2O2S:Eu结构，其中含Y2O3约为80％，含Eu2O3约为5.5％；其他红色荧光粉有高压汞灯用的YVO4:Eu等。[0003]由于稀土元素广泛应用于高新技术，特别是对于一个国家的军事技术进步有着非常重要的作用，我国已将稀土列为保护性开采的特定矿种，国家对从原矿中开采稀土进行了严格的限制和管理，因而从稀土的三废中回收稀土元素具有非常重要的意义和巨大的经济效益。另外从环境保护和再生资源利用的角度出发，也应该加强废弃荧光粉的回收利用。[0004]目前，国内外开展从废弃的红色荧光粉中回收稀土元素的技术研究工作非常少，涉及灯用荧光粉的回收处理的专利如下：[0005]CN1