从稀土光学玻璃废料中回收稀土及有价金属的研究

摘要

稀土光学玻璃废料中含有30％～60％的稀土和一些有价金属元素，对稀土光学玻璃的回收再利用不仅有利于稀土资源的循环利用，同时能够减少重金属对环境的污染。为了实现稀土行业的可持续发展，一些稀土固废（废旧镍氢电池、废抛光粉、废磁性材料、废荧光粉等）已被作为提取稀土资源的原料。目前，从稀土光学玻璃废料中回收稀土的研究报道尚少，因此本文进行的研究具有非常可观的价值及现实意义。
　　本文对两种不同类型的稀土光学玻璃废料的回收进行了研究，研究内容为三部分:稀土光学玻璃废料的资源特性研究和酸浸出，稀土元素的回收和铌、锆的分离。
　　本文对稀土光学玻璃废料的资源特性研究结果表明:稀土光学玻璃废料不属于危险固废。
　　采用盐酸对A、B型两种稀土光学玻璃废料中的稀土元素进行浸出，用正交实验得出盐酸浸出实验的最佳条件。A型废料的最佳条件为:盐酸浓度4 mol/L，温度90℃，时间4h，液固比8 mL/g;B型废料最佳条件为:盐酸浓度4 mol/L，温度80℃，浸出时间60 min，液固比8mL/g，搅拌速率300 r/min。在各自的最佳条件下稀土元素的浸出率都能达到99％以上。本文采取化学沉淀法对稀土进行回收提纯，以草酸作为沉淀剂，在除杂后的浸出液中加入投放比为2的草酸，得到的草酸稀土经过950℃灼烧得到的稀土氧化物，其纯度可达99％以上。
　　本文对铌锆的分离采用了首先草酸溶解，每10gB型玻璃得到的铌和锆的水解物加入6 g草酸的浸出率最大，分别为99.30％和99.61％;利用铌在含有大量的钠离子存在的溶液中几乎不溶的性质，实现铌锆的分离，在得到的铌锆草酸溶液（铌、锆的浓度分别为3.97g/L、3.78 g/L）中每升加入40 g碳酸钠能使铌锆的初步分离效果最佳，最终铌和锆的回收率分别91.68％和99.47％。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 稀土元素的结构特点和光谱学特征

1．2 稀土元素在玻璃中的应用

1．2．1 稀土脱色剂

1．2．2 稀土有色玻璃

1．2．3 稀土光学玻璃

1．2．4 稀土玻璃光纤

1．3 稀土玻璃生产现状

1．4 稀土固体废物的回收利用研究现状

1．4．1 钐钴磁性废料中稀土的回收

1．4．2 钕铁硼磁性废料中稀土的回收

1．4．3 废旧镍-氢电池中稀土的回收

1．4．4 抛光粉废粉中稀土的回收

1．4．5 荧光粉废粉中稀土的回收

1．5 稀土玻璃的回收利用研究现状

1．6 本文研究的目的、内容和意义

1．6．1 研究目的

1．6．2 研究内容

1．6．3 选题意义

1．7 工艺流程图

1．7．1 A型废料的回收工艺流程

1．7．2 B型废料的回收工艺流程

第二章 实验设备及检测方法

2．1 实验试剂和仪器

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器

2．2 检测方法

2．2．1 化学检验方法

2．2．2 仪器检测方法

第三章 稀土光学玻璃废料的资源特性研究和酸浸出

3．1 稀土光学玻璃废料的资源特性研究

3．1．1 实验方案及内容

3．1．2 实验结果及讨论

3．2 稀土光学玻璃废料的酸浸出

3．2．1 酸浸原理

3．2．2 实验方案及内容

3．2．3 实验结果与讨论

第四章 稀土元素的回收

4．1 A型废料浸出液的净化

4．1．1 实验原理

4．1．2 实验方法与内容

4．1．3 实验结果与讨论

4．2 B型废料稀土浸出液的净化

4．3 稀土元素的回收

4．4 本章小结

第五章 铌、锆的分离

5．1 铌、锆的性质及应用

5．1．1 铌、锆的性质

5．1．2 铌、锆的应用

5．2 铌、锆的分离方法

5．2．1 铌的分离方法

5．2．2 锆的分离方法

5．3 铌、锆的溶解及分离

5．3．1 实验方法及内容

5．3．2 实验结果及讨论

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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