中國(guó)粉體網(wǎng)訊  前不久，iPhone11發(fā)布，這對(duì)于“果粉”來(lái)說(shuō)可是一件樂(lè)事，意味著他們即將有新的手機(jī)把玩，而小編則對(duì)制造iPhone11的材料感興趣，據(jù)悉，iPhone11里面有稀土，還是回收后的稀土。據(jù)悉，iPhone11核心零部件“TapticEngine”新型線性馬達(dá)使用回收稀土占整部手機(jī)稀土總用量的1/4。

稀土元素是21世紀(jì)最具有重要地位的元素，憑借其獨(dú)一無(wú)二原子結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的光電、磁等特性被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。稀土對(duì)改造提升石化、冶金、玻璃、陶瓷等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)以及培育發(fā)展新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、航空航天、工業(yè)自動(dòng)化、新型電子信息等戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)起著至關(guān)重要的作用，被譽(yù)為“工業(yè)維生素”。中國(guó)每年都會(huì)產(chǎn)生不同種類(lèi)的稀土廢料，這些廢料中包含大量的稀土、鐵、鋁等有價(jià)金屬，對(duì)稀土廢料進(jìn)行綜合回收利用是解決中國(guó)稀土資源短缺的有效途徑。

稀土廢料提取工藝

據(jù)中國(guó)稀土行業(yè)協(xié)會(huì)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)共有稀土廢料綜合回收企業(yè)56家，其中江西39家，江蘇4家，湖南3家，內(nèi)蒙古、山西各2家，河北、山東、廣東、浙江、云南各一家。

▼從廢舊稀土熒光粉中提取稀土

在我們的日常生活中，手機(jī)、彩電、熒光燈和陰極射線管(CRT)顯示器等基本生活用品中都含有一定量的稀土熒光粉，隨著使用年限的增加，這些基本生活用品的使用壽命也逐漸到期，從而造成了其中所含的廢舊稀土熒光粉不斷增多。

目前，國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者對(duì)廢舊稀土熒光粉的無(wú)害化處理和資源化利用技術(shù)進(jìn)行了大量研究，其中主要有化學(xué)法、物理法和生物法。

化學(xué)法

（1）酸法：Liang等研究了堿熔還原-酸浸處理廢舊熒光粉的新工藝。

Zhang等采用一段酸浸-堿熔-二段酸浸法對(duì)廢舊稀土熒光粉進(jìn)行處理。

李洪枚采用H₂SO₄，HCl和HNO₃3種酸分別浸出稀土熒光燈生產(chǎn)工藝過(guò)程產(chǎn)生的工藝廢稀土熒光粉，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酸浸出法能夠浸出廢稀土熒光粉中的稀土。

Liu等提出了兩步HCl溶解從廢舊熒光粉中回收稀土的新方法。結(jié)果表明，采用兩步HCl溶解工藝最終得到的是分離后的稀土元素，省去了后序分離、提純等步驟，試劑消耗減少、工藝流程大大縮短，該方法可以應(yīng)用到工業(yè)中進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。

（2）堿法：吳玉鋒等在超聲波輔助下用NaOH或KOH亞熔鹽介質(zhì)對(duì)廢舊熒光粉進(jìn)行浸出，實(shí)驗(yàn)在裝有超聲和水蒸氣冷凝回流裝置的反應(yīng)釜中進(jìn)行。

（3）生物法：Ｒeed等利用微生物產(chǎn)生的葡萄糖酸和其他有機(jī)酸來(lái)進(jìn)行熒光粉中稀土元素浸出實(shí)驗(yàn)研究。

物理法

（1）浮選法：Hirajima等研究了一種名為十二烷基醋酸銨(DAA)的陽(yáng)離子浮選劑以及兩種陰離子浮選劑十二烷基硫酸鈉(SDS)和油酸鈉(NaOI)對(duì)各類(lèi)熒光粉混合物的浮選效果。

（2）端切/空氣推動(dòng)法：Wu等對(duì)當(dāng)前回收三色熒光粉中的稀土的主要工藝以及技術(shù)前景做了比較全面的概述。

（3）機(jī)械活化法：Tan等研究了機(jī)械活化預(yù)處理對(duì)回收廢熒光粉中稀土元素的影響。結(jié)果表明，在酸浸之前對(duì)廢舊熒光粉進(jìn)行機(jī)械活化預(yù)處理，稀土的總回收率明顯提高。

▼從釹鐵硼廢料中提取稀土

釹鐵硼永磁材料廣泛地應(yīng)用于冶金、化工、材料、航空航天、通訊、電子、汽車(chē)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。由于目前的生產(chǎn)工藝及設(shè)備等限制因素，釹鐵硼永磁材料在生產(chǎn)和加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生30%左右的廢料；在運(yùn)輸方面，由于釹鐵硼廢料具有磁性，不能高空運(yùn)輸，只能集中收集和處理，這加大了釹鐵硼廢料回收的難度。

濕法

王毅軍等采用了HCl優(yōu)溶的方法分離提取釹鐵硼廢料中稀土元素，該工藝通過(guò)調(diào)節(jié)溶解稀土元素溶液的pH(控制在4.0～4.5)，使得HCl溶液對(duì)稀土元素的優(yōu)先溶解，從而最終達(dá)到稀土與雜質(zhì)選擇性分離的目的。

圖片來(lái)源：鑫泰科技官網(wǎng)

火法

Nakamoto等繪制了Nd-Fe-O的相圖，以此相圖為基礎(chǔ)，通過(guò)控制熔融釹鐵硼廢料的O₂分壓，將稀土元素充分的轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.bgmic.com/zc/1923.html" target="_blank" style="color:#0000ff">稀土氧化物，對(duì)于鐵元素而言，使其以鐵單質(zhì)的形式存在，并利用金屬和渣分離的方法將稀土和鐵分離。

短流程再制造法

李現(xiàn)濤以燒結(jié)釹鐵硼廢料為對(duì)象，對(duì)廢料中的稀土及伴生資源綜合回收進(jìn)行研究。利用氫處理技術(shù)將塊狀燒結(jié)釹鐵硼廢料制備成高性能再生粘結(jié)磁體和再生燒結(jié)磁體。

▼從稀土熔鹽電解渣中提取稀土

由于熔鹽電解渣中稀土含量很高，回收利用價(jià)值大，目前越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者對(duì)稀土熔鹽電解渣回收利用技術(shù)進(jìn)行了研究。

酸法

肖勇等利用稀土氟化物不與HCl反應(yīng)的特性，采用HCl浸出將稀土鐠釹熔鹽電解廢料中的可溶性非稀土雜質(zhì)和可溶稀土化合物溶解浸出并加以回收，得到合格的稀土氟化物和稀土氧化物。結(jié)果表明，在磨料粒度為－200目，溫度為50℃，加入HCl至最終體系pH值保持在0.5，反應(yīng)時(shí)間為4h時(shí)，廢渣中主要非稀土金屬雜質(zhì)去除率超過(guò)94%，稀土的總回收率達(dá)97.56%，所制取的稀土氟化物和稀土氧化物達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

堿法

林劍等首先將稀土金屬熔鹽電解廢料粉碎，然后加入Ca(OH)₂進(jìn)行配料，置于馬弗爐中燒結(jié)，將燒結(jié)渣取出用HCl溶解，得到的浸出液用P₅0₇萃取分離，反萃后液進(jìn)行H₂CO₃沉淀，沉淀物經(jīng)灼燒后得到氧化稀土產(chǎn)品；該工藝可制取單一的稀土氧化物，其中原料中的氟被置換，生成CaF₂。在稀土金屬熔鹽電解廢料與Ca(OH)₂按重量比1∶0.5，反應(yīng)溫度950℃，反應(yīng)時(shí)間3.5h的條件下，氧化稀土回收率為94.44%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。

▼從稀土拋光粉廢料中提取稀土

稀土拋光粉廢料含Ce、La、O、F、Al、Si等元素，其中CeO₂和La₂O₃總量一般在40%~60%，稀土含量較高。

采用市售無(wú)機(jī)酸低溫分解稀土拋光粉廢料制備超精密稀土拋光粉，考察了無(wú)機(jī)酸種類(lèi)與用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、浸出次數(shù)對(duì)稀土浸出效果的影響，檢測(cè)了所制備稀土拋光粉粒度和化學(xué)成分，并分析了制備過(guò)程的反應(yīng)機(jī)理。

結(jié)果顯示，在鹽酸濃度37％、酸料質(zhì)量比值3.5、反應(yīng)溫度98～103℃、一次浸出8h、二次浸出7h的條件下，稀土拋光粉廢料經(jīng)鹽酸二次浸出后稀土浸出率高達(dá)99.23％；本工藝可制備出CeO₂含量67.64％、La₂O₃含量24.39％、F含量6.00％的超精密稀土拋光粉，該拋光粉平均粒度0.39μｍ，粒度分布均勻。

▼從其他稀土廢料中提取稀土

陳冬英等研究了從真空鈣熱還原爐渣中回收稀土的工藝條件。該工藝采用酸性復(fù)合劑作浸取劑，考察了還原爐渣的粒度、浸取劑的濃度對(duì)浸取出效果的影響。

參考文獻(xiàn)：

陳麗杰等.從稀土廢料中回收稀土的研究進(jìn)展

楊慶山等.稀土拋光粉廢料再生利用試驗(yàn)研究

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