[發明專利]一種廢拋光粉的資源化利用系統及其方法

有效

• 申請號: 202010169889.1
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111320190B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王云山;肖炘;楊剛;安學斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01D7/00
• 分類號: C01D7/00;C01F17/229;C01F17/235;C01F17/10;C01F7/02;C01B33/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種廢拋光粉的資源化利用系統及其方法，所述系統包括：物料輸送單元、焙燒單元、浸出單元、碳酸化單元及碳酸鈉回收單元；所述物料輸送單元的出料口和所述焙燒單元的進料口相連接；所述焙燒單元的出料口和所述浸出單元的固體進料口相連接；所述浸出單元和所述碳酸化單元之間依次設置有第一物料泵和第一過濾機；所述碳酸化單元和所述碳酸鈉回收單元之間依次設置有第二物料泵和第二過濾機；所述碳酸化單元的出料口和所述第二物料泵的進料口相連接；所述第二過濾機的濾液出口和所述碳酸鈉回收單元的進料口相連接。通過上述方法可將廢拋光粉中的稀土、鈉、鋁、硅等元素進行高效回收，碳酸鈉介質循環使用，無二次污染產生。

技術領域

本發明涉及固廢利用，具體涉及一種廢拋光粉的資源化利用系統及其方法。

背景技術

近幾年來，隨著光學、電子儀器和信息技術的快速發展，對材料表面的拋光精度要求越來越高，大大促進了稀土拋光粉的發展，我國稀土拋光粉消費量每年平均以30％的速度增長，隨之廢稀土拋光粉的排放量也逐年增加，目前廢稀土拋光粉年產生量已超過5萬噸。在廢稀土拋光粉中不僅含有稀土氧化物，而且還含有光學玻璃粉相，一方面受國家稀土礦產資源保護性開發政策的影響，造成稀土資源緊缺和稀土拋光粉的價格升高；另一方面，大量閑置的廢棄稀土資源，不僅占用土地，還污染環境，而且導致資源浪費。

目前，國內外關于廢稀土拋光粉資源化利用技術主要分為浮選法、強酸強堿法、浮選配合強酸強堿浸出法。浮選法分離工藝主要是借助稀土的選礦技術，采用重選和浮選方法，利用廢稀土拋光粉中組分的親水能力差異，密度等，借助重選及浮選藥劑對廢拋光粉進行處理，改善其組分在水溶液中的親和力，使稀土組分表面疏水，并與氣泡相互作用形成泡沫而被浮選出來，進而達到分離的目的。強酸強堿法分離工藝中多數工藝是經過高濃度強酸，如硫酸、鹽酸和硝酸等，浸出后、再經分離、萃取、富集和焙燒等工藝，最終制備出較為純凈的稀土氧化物。而拋光粉中的四價鈰由于結構穩定，很難直接由鹽酸浸出，強堿可破壞廢稀土拋光粉中玻璃相結構，再利用強酸浸出，回收其中的稀土氧化物，具有一定的優勢。浮選配合強酸強堿浸出法分離工藝首先用泡沫浮選法和強堿溶解作用除去廢拋光粉中玻璃粉和絮凝劑，再進行焙燒和硫酸浸出，去除雜質，可以獲得純度較高的硫酸鈰溶液。其特點是可以提前將拋光粉中的玻璃粉等雜質剔除，降低了后續酸堿處理的雜質量和分離難度。如CN108359408A公開了一種從稀土拋光粉廢渣中回收拋光粉的方法：其以玻璃拋光行業所產生的稀土拋光粉廢渣為原料，首先采用酸性溶液對其進行活化，然后通過特殊藥劑浮選、堿液中和及旋流分級等技術手段，實現稀土拋光粉廢渣中含有的無效組分及顆粒較細的過磨稀土組分與保持原有拋光特性的稀土組分之間的高效分離，由此獲得高含量稀土拋光粉，并且采用堿液中和的方式實現特殊浮選藥劑的高效再生與循環利用。CN106498189A公開了一種廢棄稀土拋光粉的回收方法，解決了廢棄稀土拋光粉中鉛元素對環境的污染，同時實現廢棄稀土拋光粉中有價組元稀土、鉛和硅元素資源化利用，經本發明技術處理后富稀土料中鉛含量可忽略不計，富稀土料重金屬浸出毒性符合國家標準，實現了廢棄稀土拋光粉的無害化、減量化和資源化處理，符合我國發展循環經濟和節能減排的目標。

但是，以上三種方法均有弊端，其中浮選法只是物理過程將拋光粉中的雜質進行了初步分離，難以實現拋光粉的回用，分離后的雜質還含有一部分稀土無法利用，難以徹底解決環境問題和資源回收問題；無論是采用強酸法還是強堿法處理廢稀土拋光粉，雖然稀土氧化物的浸出率較高，達到90％以上，但廢稀土拋光粉中稀土含量僅為3％～5％，在浸出過程中存在過量的強酸或強堿、形成鹽及二次尾渣的處理問題，造成環境污染；雖然浮選配合強酸強堿浸出法可以在一定程度上富集稀土元素，但只是減少了酸堿的用量，并沒有實現廢稀土拋光粉無害化處理問題。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種廢拋光粉的資源化利用系統及其方法，其可將廢拋光粉中的稀土、鈉、鋁、硅等元素進行高效回收，碳酸鈉介質循環使用，無二次污染產生。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：