中國粉體網訊
稀土鈰基拋光粉是目前主流的稀土拋光粉，具有優良的拋光性能，可提高制品或零件表面的光潔度，被譽為“拋光粉之王”。玻璃加工行業和電子行業是稀土拋光粉主要的下游應用領域，每年經拋光失效的稀土拋光粉廢料約占產量的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（有機聚合物）、油污及其他雜質，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用企業一大難題。
稀土拋光粉廢料
當前，常用回收稀土拋光粉廢料的方法有物理分離和化學分離。
循環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，浮選技術在固體廢物處理中得到了廣泛應用。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，選擇不同的捕收劑，除雜效果相差巨大。楊治仁等人經研究發現當苯乙烯膦酸的pH為5時，通過浮選后氧化鈰，氧化鑭的回收率達到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，需要進一步分離除去雜質。
（2）磁選法
廢棄稀土拋光粉具有磁性，借此，Mishima等人設計了一套磁場是垂直方向的裝置來回收稀土拋光漿料。當廢粉漿料的流速為20mm/s、循環時間為30min、漿料濃度為5%、漿料的pH為3時，二氧化鈰和鐵凝絮劑的分離效率可以達到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℃的環境中解凍后，雜質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。
化學分離法
化學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，過量的強酸或強堿產生大量廢水，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。在60℃的溫度下用4mol/L的NaOH溶液與稀土拋光粉廢料反應1h，除去稀土拋光粉廢料中的二氧化硅和三氧化二鋁雜質。
去除二氧化硅和三氧化二鋁的雜質時，堿浸出法影響因素的排序為：堿與拋光粉廢料的質量比>浸出反應的時間＞浸出反應的溫度＞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，通過焙燒產生了RE(OH)3和NaF，焙燒產物在鹽酸中的稀土回收率得到了提高，與沒有進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，經常會用硝酸、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，若將反應溫度提高、增加硫酸的濃度、增加二氧化鈰與硫酸的質量比，加快反應速度，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，能顯著提升實驗效果。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，會產生新的雜質元素。
如果使用硫脲輔助鹽酸，當溫度為80℃，硫脲的用量0.2g/g，鹽酸的濃度3.5mol/L，反應的時間150min，二氧化鈰的回收率可達到91.23%。但硫脲作為酸浸稀土拋光粉廢料的還原劑也有缺點，在強酸環境中硫脲容易發生分解，產生為尿素、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利用現狀及展望
[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研究
[5]羅天縱等，廢棄稀土拋光粉回收再利用研究進展
[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.
（中國粉體網編輯整理/山林）
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！
