稀土抛光废料回收新工艺的研究

发布时间：2017-07-16 07:03

  本文关键词：稀土抛光废料回收新工艺的研究

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【摘要】：本文主要以抛光废料为原料,开发了半干法、铵盐焙烧法及碱焙烧法三种新工艺对其进行回收,完成了实验室规模的小型模拟,并进行了中间试验,验证了三种工艺的可行性。半干法工艺的主要特征在于由传统的湿法回收稀土氧化物方法,改进为高效绿色的回收方法。以铵盐尤其是硫酸铵作为焙烧助剂,低温焙烧废料,经过水浸后,获取富含稀土的富液,且富液中非稀土杂质离子含量低于浓硫酸湿法提取液,可直接进行稀土的分离与沉析。过程中摒弃了传统工艺的高浓度含酸废水的产生,并基本实现了辅助原料的循环利用。铵盐焙烧法和碱焙烧法则主要是通过改变稀土抛光粉中稀土氧化物的晶型、晶粒大小和除杂,从而达到抛光废料回收再利用的目的。通过正交实验,验证了三种方法的可行性,并通过对反应条件的不断优化,最终开发出了令人满意的工艺条件。实验过程中摒弃了传统工艺的复杂手段,大大降低了生产成本,获得了大规模工业生产设计所需的设计数据。
【关键词】：抛光废料 稀土氧化物 循环利用 回收
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG739
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 稀土抛光粉的发展及应用10-11
• 1.1.1 稀土抛光粉的发展现状10
• 1.1.2 稀土抛光粉的应用前景10-11
• 1.2 稀土抛光粉的制备11-12
• 1.2.1 稀土固体原料焙烧法11-12
• 1.2.1.1 高纯氧化铈焙烧法11
• 1.2.1.2 氟碳铈精矿焙烧法11
• 1.2.1.3 碳酸稀土焙烧法11-12
• 1.2.2 以可溶性盐为原料的沉淀-焙烧法12
• 1.2.2.1 碳酸氢铵沉淀一焙烧法12
• 1.2.2.2 其他沉淀剂沉淀-焙烧法12
• 1.3 影响抛光粉抛光性能的主要因素12-13
• 1.4 稀土抛光废料回收研究现状13-15
• 1.4.1 盐酸浸出工艺回收废抛光粉中稀土14-15
• 1.4.2 碱焙烧法从稀土抛光粉废渣中回收稀土15
• 1.4.3 浓硫酸低温分解回收废弃稀土抛光粉15
• 1.5 论文的研究内容及意义15-17
• 参考文献17-20
• 第二章 半干法回收抛光废料中的稀土20-34
• 2.1 引言20-21
• 2.2 实验部分21-29
• 2.2.1 实验材料21-23
• 2.2.2 实验设备与仪器23
• 2.2.3 实验方法23-29
• 2.2.3.1 表征手段23-24
• 2.2.3.2 样品的前处理—浓盐酸连续溶出法24
• 2.2.3.3 回收过程24
• 2.2.3.4 硫酸铵与废料混合成型对焙烧过程的影响24-25
• 2.2.3.5 正交法实验25-26
• 2.2.3.6 极差分析26-27
• 2.2.3.7 优化实验27-28
• 2.2.3.8 第二次优化实验28-29
• 2.3 所得稀土氧化物品质29-31
• 2.3.1 容量法测定稀土总量29
• 2.3.2 所得稀土氧化物的光谱分析29-30
• 2.3.3 所得稀土氧化物的ICP分析30-31
• 2.3.4 所得稀土氧化物的XRD图谱31
• 2.4 物料衡算31-32
• 2.5 总结32-33
• 参考文献33-34
• 第三章 铵盐焙烧法回收稀土抛光废料34-58
• 3.1 引言34-35
• 3.2 实验部分35-45
• 3.2.1 实验材料和仪器35-37
• 3.2.2 表征方法37-38
• 3.2.2.1 稀土抛光回收料的粒度分析37
• 3.2.2.2 稀土抛光回收料松装密度的测定37
• 3.2.2.3 化学机械抛光性能检测37
• 3.2.2.4 扫描电子显微镜37-38
• 3.2.3 回收过程38
• 3.2.4 极差分析38-39
• 3.2.5 优化实验39-43
• 3.2.6 二次优化实验43-44
• 3.2.7 第三次实验优化44-45
• 3.3 所得回收抛光废料品质45-56
• 3.3.1 稀土抛光回收料的微观形貌分析45-50
• 3.3.2 稀土抛光回收料的定性分析50-54
• 3.3.3 稀土抛光回收料的粒度分析54-56
• 3.4 物料衡算56
• 3.5 结论56-57
• 参考文献57-58
• 第四章 碱焙烧法回收稀土抛光废料58-73
• 4.1 引言58-59
• 4.2 实验部分59-61
• 4.2.1 实验材料和仪器59
• 4.2.2 实验设计59-61
• 4.3 所得回收废料的品质61-71
• 4.3.1 稀土抛光回收料的微观形貌分析61-66
• 4.3.2 稀土抛光回收料的定性分析66-70
• 4.3.3 稀土抛光回收料的粒度分析70-71
• 4.4 物料衡算71
• 4.5 结论71-72
• 参考文献72-73
• 附图73-91
• 硕士期间发表论文91-92
• 致谢92

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本文编号：547443