摘 要

稀土是一种与一般材料有较大差异的特殊材料，在许多有特殊要求的行业和场合中能发挥相当独特的作用。我国目前的稀土总量储量位居世界第一，但是无论是人均储量还是稀土资源的利用情况都不是很理想。这些没有得到充分利用的稀土资源，则很有可能被以草率掩埋的方式处理，对环境也会造成可观的破坏。

为了进行废磷光粉的初步回收，并且为下一步提纯等操作提供良好的化学原料，需要对废弃荧光粉进行浮选试验。采用添加絮凝剂的浮选方式进行浮选，工艺流程简单，在荧光粉的回收中实现红粉的初步回收。

由于荧光粉颗粒的粒径小，组成更复杂，因此加入阳离子聚丙烯酰胺实行絮凝浮选试验。实验拟定的絮凝浮选条件变量中，矿浆自身的因素有：即矿浆pH值、矿浆温度，药剂制度的因素有3个：即絮凝剂用量、絮凝时间以及捕收剂用量。最后得到的结论为：在矿浆pH值9、矿浆温度35℃、捕收剂用量800g/t、絮凝剂用量50g/t、作用时间3min时为最佳条件。经过初步测定稀土矿物Y2O3和Eu2O3的回收率分别为39.76%和3.44%。由于粗选中分选效果不甚理想，进行一次扫选后，稀土氧化物的品位为26.49%。而为了尽量除去精矿中的SiO2杂质，进行一次精选实验，测量结果显示在最终的精矿中Y2O3和Eu2O3含量分别为39.76％和3.44％，二者回收率均在80％以上。

关键词：废弃荧光粉，回收，絮凝浮选，红粉

Abstract

Rare earth resources have become indispensable mineral resources in the development of modern society, although China's rare earth reserves are abundant, but the per capita possession is low. Due to the high-energy conversion efficiency of rare earth elements, they are widely used in luminescent materials. And in China every year large number of fluorescent lamps are directly destroyed, resulting in many phosphor is directly abandoned, and these improperly processed phosphor, not only will cause environmental pollution, and will waste valuable precious earth resources.

To carry out the initial recovery of waste phosphorous powder and provide good chemical raw materials for the next step of purification, it is necessary to carry out flotation test on the waste phosphor. The use of flocculent to add flotation, the process is simple, in the recovery of phosphor to achieve the initial recovery of red powder.

Since the particle size of the phosphor particles is small and the composition is more complicated, the cationic polyacrylamide is added to the flocculation flotation test. When the amount of flocculent is 50 g/t, the flocculent is used for 3 min, the amount of sodium dodecyl sulfate is 800 g/t, the pH is 9, the initial condition of the slurry temperature is 35℃, the grade and recovery of rare earth oxide Rates were 44.05% and 71.28%. The recoveries of rare earth minerals Y2O3 and Eu2O3 were 78.59% and 84.89%. After tailoring, the grade of rare earth oxide was 13.45%. Because of the presence of more SiO2 impurities in the concentrate, an additional dodecyl amine test must be carried out. As a result, the contents of Y2O3 and Eu2O3 in the final concentrate were 45.87% and 3.85%, respectively, and both of their recoveries were more than 80%.

Keywords: flotation; waste rare earth phosphor; red phosphor; flocculation

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2稀土元素资源概述 1

1.2.1稀土元素的性质 2

1.2.2稀土元素的应用 2

1.3稀土荧光粉概述 4

1.3.1发展历程 4

1.3.2稀土荧光粉的制备 5

1.4废弃荧光灯的处理方法 5

1.5本研究工作的内容和意义 6

第2章 试验原料、试剂及研究方法 7

2.1试验原料的分析与制备 7

2.2试验试剂与仪器 7

2.3研究方法 8

2.4试验分析方法 9

第3章 废弃荧光粉的絮凝浮选实验研究 10

3.1絮凝作用 10

3.1.1絮凝过程 10

3.1.2絮凝剂聚丙烯酰胺 10

3.2絮凝浮选试验 11

3.2.1絮凝剂用量试验研究 11

3.2.2絮凝时间试验研究 12

3.2.3十二烷基硫酸钠用量试验研究 13

3.2.4 pH调整剂试验研究 15

3.2.5温度试验研究 16

3.2.6产物分析 17

3.3扫选实验研究 18

3.4本章小结 19

第4章 结论与建议 20

4.1结论 20

4.2建议 21

致谢 22

参考文献 23

第1章 绪论

1.1引言

稀土是一种有价值的矿物资源，在各种行业的发展中都有很多应用场合，所以有很多材料家称之为〝21世纪的新材料〞，是与国家的强盛密不可分的战略宝贵资源^[1]。稀土资源在许多新材料应用方面以及国防、机械冶金等领域具有独一无二的优势，具有十分优异的材料性能。稀土材料的应用范围非常广泛，从军用领域到民用领域都可以找到诸多适合的应用场景。正是因为稀土资源的应用具有这样的功能性，国家才会如此重视稀土资源的开发。但是稀土材料虽然应用相当广泛，却是不可再生的资源。因此，研究稀土资源的回收与再利用是具有相当大的意义的。目前就我国的稀土回收状况与进展来看，还处于较为低级的阶段。在中国，相当数量的稀土资源没有得到有效的回收与再利用。其中，有很大一部分的稀土资源因为人们对废弃的三色荧光粉的不当处理而流失的。废弃荧光粉中的稀土元素主要有钇、铕等典型的稀土元素，而含有这些元素的荧光粉如果直接采取就地埋藏的办法处理的话，不仅会造成稀土资源的浪费，同时也不是对环境的友好做法。从各种角度来看，进行稀土元素的提取回收工作都是具有很重要的实际意义的。

1.2稀土元素资源概述

世界上的稀土资源总量十分庞大，但是它在全世界的分布极不平衡。除中国外，全世界的稀土主要分布在美洲、澳洲、南美洲的一些国家^[2]。最近几年在越南也新勘测出了一些矿藏。以上的国家的稀土矿藏数量级在百万吨以上，占据了地球目前已探明储量的半壁江山。其中我国的储量占23％左右，在所有国家中拥有目前最多的已探明储量。虽然我国在总储量上具有相当大的优势，但是却有分布较为零散、主要集中在少数地区的缺点。

同时我国的稀土资源种类也十分齐全，从轻型矿物到重型矿物均有矿藏。其中轻型矿物主要分布在内蒙古、沿海地区的山东省以及内陆地区的四川省有较多矿藏储量，如氟碳铈镧型轻稀土矿物。离子型矿物则主要分布在东南省份地区，如江西、湖南、广西等。因此我国的稀土资源分布呈现出各个方位特色分布的特点，总体上可用〝南重北轻〞来总结概括^[4]。