低共熔溶剂用于废旧荧光粉中稀土元素的回收研究

作     者：胡明 赵志钢 杜津铭 杨帆 

作者机构：中国科学院福建物质结构研究所 福建师范大学化学与材料学院 厦门稀土材料研究所 中国科学院赣江创新研究院 中国科学技术大学稀土学院 

出 版 物：《稀土》 (Chinese Rare Earths)

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB3504302) 

主　　题：废旧荧光粉 低共熔溶剂 二次资源回收 稀土元素 

摘      要：提出了利用两种低共熔溶剂从荧光粉废料中回收高值稀土元素的工艺。利用亲水性低共熔溶剂甜菜碱-胡萝卜酸浸出废料中的Y、Eu,研究了浸出条件对Y、Eu浸出效果的影响,结果表明在含水量20%、浸出温度为90℃、浸出时间16 h、液固比75∶1(mL/g)的条件下,废料中99.38%的Y和93.12%的Eu能够被浸出,并通过草酸沉淀法回收Y、Eu。浸出渣经碱熔酸浸后,利用疏水性低共熔溶剂2-噻吩甲酰三氟丙酮-三辛基氧化磷萃取分离稀土(Tb、Eu、Ce)与非稀土杂质(Al、Ba、Mg)的酸浸液,研究了萃取条件对萃取效果的影响,结果表明在初始水相p H为1、有机相与水相比为0.8、震荡时间为12 min的条件下,可实现稀土和非稀土杂质的分离。5 mol/L的HCl可反萃疏水性低共熔溶剂中负载的稀土元素,得到氯化稀土富集液,且经5次循环后该溶剂的性能基本不变。本工艺实现了高效率、低成本、选择性回收荧光粉废料中的高值稀土元素,在稀土二次资源回收领域具有应用前景。