摘 要

随着这些年稀土工业的发展，稀土的运用在很多领域都呈现出了非常快速地增长趋势。近年来由于稀土需求量的增加以及稀土资源的过度开采，导致我国稀土总量迅速下降。在生产过程中形成的大量稀土固体废弃物，大部分均没有得到再次利用而被直接填埋，不仅造成环境污染，同是也使大量稀土资源被浪费。

废弃的稀土抛光渣说的是稀土抛光粉用在平板玻璃和光学玻璃以及其它材料的抛光处理，因为玻璃粉及其它的杂质的被引入，从而造成了抛光粉里起主要用途的二氧化铈含量慢慢减少，失去抛光作用的稀土抛光粉生成的固体废弃物。我们对固体的废弃物处理方式大多是随意扔掉或当作填埋的固体渣，因为稀土资源的储量不是很多，所以采取有用的一些措施来完成对固体废弃物的综合回收利用。本论文在探索试验的基础上，针对废抛光渣中含有稀土元素Ce和大量SiO₂，采用分散沉降→酸浸的工艺流程从废弃抛光渣中回收CeO₂和SiO₂。

关键词：稀土抛光渣；分散沉降；浸出

Abstract

With the development of the rare earth industry, the use of rare earth in many areas has emerged as a very rapid growth trend. In recent years, due to increased demand and excessive exploitation of rare earth rare earth resources, leading to the rapid decline in the total amount of China's rare earth. A large number of rare earth solid waste in the production process of the formation, most have not been used again and directly landfill, not only cause environmental pollution, is also made with a large number of rare earth resources are wasted.

The waste rare earth polishing powder is referred to solid waste which the rare earth polishing powder is used for polishing for flat glass, optical glass, etc materials, due to the introduction of glass powder and other impurities, resulting the content of cerium oxide playing polishing roles gradually reduce, rare earth polishing powder failure and form . This article is based on the experimental study. For waste polishing slag contains rare earth elements Ce and a large number of SiO₂，the study adopt a technological process (Dispersed settlement→Acid leaching) to recycle CeO₂ and SiO₂ from waste rare earth polishing slag.

Keywords: Rare earth polishing residue;Dispersed settlement;leaching

目 录

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2水晶石简介 1

1.3稀土抛光粉概述 2

1.3.1抛光粉简介 2

1.3.2抛光粉制备 3

1.3.3抛光粉用途 4

1.4水晶石抛光废料的回收处理技术 5

1.4.1稀土抛光粉的回收和分离 5

1.4.2稀土生产过程中的三废处理 7

1.5本课题研究的内容和意义 8

1.5.1研究意义 8

1.5.2研究内容 8

第2章 实验原料、试剂及研究方法 10

2.1实验原料的分析与制备 10

2.2实验试剂与仪器 11

2.3研究方法 12

2.3.1分散沉降试验研究 12

2.3.2酸浸出试验研究 13

第3章 废弃抛光渣分散沉降试验 14

3.1矿浆pH值试验 14

3.2沉降时间试验 14

3.3碳酸钠用量试验 15

3.4本章小结 16

第4章硫酸双氧水混合浸出试验研究 18

4.1 硫酸浓度试验 18

4.2 H₂O₂用量试验 19

4.3 反应温度试验 20

4.4 反应时间试验 21

4.5 本章小结 22

第5章 结论与建议 23

5.1 结论 23

5.2 建议 23

参考文献 24

致谢 26

第一章 绪论

1.1引言

对于我们国家来说，稀土资源是非常重要的战略资源之一，并且稀土如今被人们叫做新材料的宝库，在未来占据着至关重要的位置。目前已探明的整个世界稀土矿产资源的工业总的储存量大概为有1 亿吨 （以稀土的氧化物计） ，我们中国拥有的稀土资源矿占到了差不多世界的稀土工业储存量的百分之五十四，而且矿物种类齐全。在现在的21世纪，我国正逐步从稀土产量大国向稀土生产强国努力奋进。通过研究我们发现稀土元素拥有良好的光、磁、电等物理性质，而且稀土可以和其他的一些金属以及非金属材料结合形成新的材料，新结合形成的材料性能也可以得到极大的提升。

稀土抛光粉是由多种较轻的稀土氧化物混在一起组成的，它的核心构成有CeO₂，Pr₆O_11，La₂O₃，Nd₂O₃等，其性能主要是由氧化铈的含量多少决定的。目前，我们国家大部分的工业厂家都在用抛光粉抛光，稀土抛光粉被普遍地应用在光学玻璃、电视机、平板玻璃、棱镜、眼镜片、水晶石、装饰品等一些原料的抛光。被当作高效和优质的抛光原料，这些年来，每一年抛光粉在中国的消耗量都在1600t左右，而且我们国家对抛光粉的消耗正在增加。抛光粉在使用完失去效果之后，被我们当作废弃渣扔掉，从而生成了非常多没用的稀土抛光粉垃圾，这些丢掉的抛光粉垃圾如果不通过任何处置就马上排出去，首先会对我们的环境造成重大的污染，而且大量的稀土资源就这样被浪费了。稀土矿作为战略元素，我们应该减少稀土资源的不合理使用。因此，我们回收丢弃的水晶石抛光废料中的稀土对节约利用资源和环境的保护有着非常重大的意义。

1.2水晶石简介

水晶的主要成分是二氧化硅。它是透明石英（SiO₂）的结晶体。水晶的密度是2.65--2.66，硬度大约在7，熔点是在1713度，对温度的忍耐性好，它导热的性能较差，在化学方面的性质比较稳定，没有缺陷的天然生成的水晶拥有有良好的压电性能。 

1.3稀土抛光粉概述

1.3.1抛光粉简介

最早的抛光粉里面并不含有稀土元素，二十世纪40年代之前的抛光粉用的是由氧化铁红粉（Fe₂O₃）为主要原料而形成的。稀土制成的抛光粉被当作研磨和抛光的原料，具有的优势在于抛光的质量好、硬度大小合适、粒度范围适中、用的时间长、抛光的效率很高和非常干净有利于环保。如今氧化铁制成的抛光粉已全部被稀土制成的抛光粉所取代，稀土抛光粉普遍被用在光电玻璃和平板玻璃以及其它方面的抛光处理。在工业非常先进的国家中，稀土矿的消耗量中稀土抛光粉占据非常高的比重，每个国家的科学技术成长速度的快慢和水平的高低可以体现在稀土生产总量和消耗量的多少。现在抛光粉的应用及其广泛，从平板玻璃和光学玻璃的抛光到电视机电脑阴极射线管、液晶显示器的抛光都离不开稀土抛光粉 。

在稀土抛光粉中，起主要作用的基础材料为CeO₂颗粒，其硬度与玻璃接近，为5.5～6.5。而且在抛光粉的制备过程中，随着焙烧温度的升高，CeO₂硬度也会发生改变，其结晶形状也会显著影响CeO₂的抛光性能。如图1-1所示，CeO₂尖型八面晶系的直径在70nm左右时，由于直径较大且形状不均匀，不适于作为抛光粉，而当CeO₂的球形立方晶系的直径大约在45nm左右，是比较合适的稀土抛光粉原料，而且经过改变焙烧前的物质制得球状晶系的抛光材料。