[发明专利]一种从废稀土抛光粉中提取铝、氧化硅和稀土的方法

说明书

本发明公开了一种从废稀土抛光粉中提取铝、氧化硅和稀土的方法，包括以下步骤：（1）在预处理后的废稀土抛光粉中加强酸，将铝、稀土溶解，氧化硅粉留在浸出渣中；（2）将含有氧化硅粉的浸出渣洗涤和纯化，得到氧化硅粉；（3）在浸出液中加入沉淀剂将稀土沉淀、过滤得到稀土盐和铝盐溶液；（4）将铝盐溶液中和后，静置沉降2～12小时，得到含铝产品；（5）将稀土盐经过氟化和灼烧，制备稀土抛光粉。本发明将废稀土抛光粉中的硅、铝和稀土进行了综合回收，形成超细氧化硅粉、铝盐和稀土抛光粉三种产品，无固废产生，有价元素全部利用。

技术领域

本发明为固体废物循环利用技术领域，尤其涉及一种从废稀土抛光粉中提取铝、氧化硅和稀土的方法。

背景技术

近年来，随着手机的快速普及、更新换代和平板显示屏以及汽车中控屏的广泛使用，每年产生的废稀土抛光粉固体废料超过10万吨，这些废稀土抛光粉从化学成分看，废稀土抛光粉中的氧化铝的含量一般在15～25%、氧化硅含量30～60%，稀土氧化物15～50%。抛光工序是洁净度很高的工序，同时使用的稀土抛光粉和光学玻璃等都是纯度很高的原料和元件，这种工序产生的废稀土抛光粉杂质含量很少，主要是氟、钙和少量铁等，杂质含量小于6%；从物理状态看，废稀土抛光粉是很细的粉末状，粒度通常小于200目。主要是因使用的原料是粒径小于10um的成品抛光粉，同时在用稀土抛光粉研磨玻璃的过程中，从手机玻璃等上研磨下来的玻璃粉也是粒度很小的粉末。

可见，废稀土抛光粉中的氧化硅含量高粒度细，如采用合理的工艺制备成粒度1000目以上的超细氧化硅粉，市场价值2000元/吨以上，进一步可以配置成氧化硅抛光粉，市场价值20000元每吨，同时将废料中的稀土和铝分离出来，制备成铝盐和稀土抛光粉，综合利用大部分有价物，通过设计这种综合回收氧化硅粉、铝盐和稀土抛光粉的工艺，从而使废稀土抛光粉的综合回收利用成为现实。

目前已有废稀土抛光粉回收利用的相关专利，如中国专利“从抛光粉废料中提取稀土氧化物的方法”（公开号： 108531735A），公开了采用酸浸出-萃取反萃-沉淀制备稀土盐-稀土盐灼烧制备稀土氧化物的工艺，第一步酸浸出时，因后续要萃取，浸出终点酸度较低，会导致稀土的浸出率不高。同时，酸浸出时，铝离子和稀土离子进入溶液后，因这两种离子在萃取过程中会同时被萃取，需要多级萃取分离，成本高，同时铝离子容易引起萃取剂的中毒，使得价格昂贵的萃取剂的性能逐步下降，直至失效，并且萃取剂需要皂化，消耗大量的氢氧化钠，导致整个工艺在成本上很高，在实际生产中因成本的问题很难实现工业化生产；中国专利“一种从稀土抛光粉废渣中制取草酸镧铈的方法”（公开号： 102659559B）公开了采用硫酸浸出和草酸沉淀的方法得到草酸镧铈，但废稀土抛光粉中的铝在中和时和石膏混合在一起，没有充分利用铝资源；中国专利“一种从稀土抛光粉废渣中清晰化分段回收稀土元素的方法”（公开号：104060111A），公开了一种分段回收稀土的方法，第二段回收采用浓硫酸浸出产出硫酸高铈，但第一段先用低浓度盐酸优先溶解镧和镨，30%左右的铈会进入浸出液中，溶液中有镧离子、铈离子、铝离子和镨离子，成分复杂，镧铈分离困难，采用浓硫酸进一步溶解，产出硫酸高铈，再沉淀灼烧得到氧化铈，但实际中，浸出液为硫酸镧和硫酸铈的混合液，分离成本高，不具备产业化的条件。

现有技术都缺乏将废稀土抛光粉中的氧化硅、铝和稀土彻底分离，转化为三种产品的整体思路，所以在工艺设计上顾此失彼并在产品设计上没有全部利用资源而无法覆盖生产成本，导致无法产业化生产，只能停留在实验室阶段，如第一段用酸时，因顾虑到后续废水处理成本，酸的用量（硫酸、盐酸或硝酸等）不能大量过量，导致第一步的稀土和铝浸出率偏低需要多次重复浸出，工艺路线长，成本高，酸的用量不够造成的额外的影响是，浸出渣中稀土的含量过高，不仅造成稀土资源的浪费，而且浸出渣中的铝含量也过高，导致浸出渣中氧化硅含量偏低，无法使用而形成新的固废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从废稀土抛光粉中提取铝、氧化硅和稀土的方法，解决上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：