从废弃稀土抛光粉中回收稀土金属的工艺条件研究

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废弃稀土抛光粉中含有镧、铈等有价金属元素,若能回收循环利用将具有重要的环境意义和经济价值。论文以废弃稀土抛光粉为原料,构思并设计了浓硫酸浸出、稀土硫酸钠复盐回收稀土金属元素、稀土元素的分离与回收等工序构成的工艺流程。通过单因素条件实验和正交实验,考察并确定了流程中各工序较适宜的工艺条件,所得主要结论如下:(1)浓硫酸浸出工序较适宜的反应工艺条件为:反应时间100min、反应温度270℃、酸粉比为2.6,此条件下稀土金属元素的浸出率达到98.04%。(2)稀土硫酸钠复盐回收稀土金属元素工序较适宜的工艺条件为:体系pH值2.0、无水硫酸钠与稀土元素的质量比5.2:1、反应温度65℃、反应时间为120s。此条件下稀土金属元素的回收率为95.03%。(3)氢氧化铈制备工序较适宜的工艺条件为:过氧化氢与氨水的摩尔比1.2:1、分解温度92℃、分解时间42min。此条件下氢氧化铈中铈的氧化率为98.46%,铈的平均收率为98.76%。(4)采用草酸沉淀的形式回收硝酸镧溶液中的镧元素,镧的收率为92.03%。(5)所制备的样品为纯相的面心立方晶型氧化铈和六方晶型氧化镧。
致谢第7-8页
摘要第8-9页
ABSTRACT第9页
第一章 绪论第14-25页
    1.1 稀土元素第14-17页
        1.1.1 稀土元素的化学性质第15页
        1.1.2 稀土元素的主要化合物第15-17页
    1.2 稀土的应用第17-18页
        1.2.1 稀土在冶金工业中的应用第17页
        1.2.2 稀土在石油化工中的应用第17页
        1.2.3 稀土在玻璃陶瓷中的应用第17页
        1.2.4 稀土在新材料中的应用第17-18页
    1.3 稀土的提取和分离方法第18-19页
        1.3.1 稀土的提取方法第18页
        1.3.2 稀土的分离方法第18-19页
    1.4 稀土抛光粉概况第19-21页
        1.4.1 稀土抛光粉的分类第19-20页
        1.4.2 稀土抛光粉的特点和国内外发展现状第20页
        1.4.3 稀土抛光粉的应用第20-21页
    1.5 稀土的回收利用第21-22页
        1.5.1 稀土抛光粉固体废物第21页
        1.5.2 稀土的回收利用现状第21-22页
    1.6 论文的研究意义和内容第22-25页
第二章 实验部分第25-29页
    2.1 实验药品及仪器设备第25-26页
        2.1.1 主要实验药品和试剂第25-26页
        2.1.2 主要实验仪器和设备第26页
    2.2 实验过程第26-27页
        2.2.1 原料的预处理第26页
        2.2.2 浸出实验第26-27页
        2.2.3 硫酸钠稀土复盐的制备实验第27页
        2.2.4 稀土元素镧和铈的分离第27页
        2.2.5 元素镧的回收第27页
    2.3 分析方法第27-28页
        2.3.1 稀土含量的测定第27-28页
        2.3.2 氧化铈含量的分析第28页
    2.4 样品的表征第28-29页
第三章 从废弃稀土抛光粉中回收稀土金属第29-40页
    3.1 前言第29页
    3.2 稀土浸出工艺条件的研究第29-34页
        3.2.1 单因素条件实验第30-32页
        3.2.2 正交实验第32-34页
    3.3 稀土金属元素回收工艺条件研究第34-39页
        3.3.1 单因素条件实验第34-36页
        3.3.2 正交实验第36-38页
        3.3.3 样品的XRD分析第38-39页
    3.4 本章小结第39-40页
第四章 稀土元素分离的工艺条件的确定第40-50页
    4.1 氢氧化铈制备工艺条件研究第40-47页
        4.1.1 单因素条件实验第40-43页
        4.1.2 正交实验第43-44页
        4.1.3 铈的收率第44-46页
        4.1.4 二氧化铈的生成第46-47页
    4.2 氧化镧的制取第47-49页
        4.2.1 草酸镧的制备第47页
        4.2.2 草酸镧中镧的收率第47-48页
        4.2.3 较适宜工艺条件下的重复实验第48页
        4.2.4 氧化镧的生成第48-49页
    4.3 本章小结第49-50页
第五章 结论第50-51页
参考文献第51-54页
攻读硕士学位期间发表的论文及专利第54页
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