طلای نادیده گرفته شده: پودر صیقل دهنده خاکی کمیاب

پودر صیقل دهنده بر پایه سریم خاکی کمیاب در حال حاضر رایج ترین پودر پولیش خاکی کمیاب است. عملکرد پولیش عالی دارد و می تواند سطح محصولات یا قطعات را بهبود بخشد. به عنوان “پادشاه پودر پولیش” شناخته می شود. صنعت پردازش شیشه و صنعت الکترونیک، زمینه های اصلی کاربرد پایین دست پودر پولیش خاکی کمیاب هستند. ضایعات پودر صیقل خاکی کمیاب که پس از پرداخت از بین می رود، حدود 70 درصد از خروجی هر سال را تشکیل می دهد. اجزای ضایعات عمدتاً از بقایای ضایعات پودر صیقل خاکی کمیاب، مایع ضایعات، قطعات شیشه‌ای حاصل از صیقل دادن قطعات، پوست آسیاب شده (پلیمر آلی) از پارچه پولیش، روغن و سایر ناخالصی‌ها می‌آیند و نسبت اجزای خاکی کمیاب 50 درصد است. نحوه از بین بردن پودر پولیش خاکی نادر شکست خورده به یک مشکل بزرگ برای شرکت های کاربردی پایین دست تبدیل شده است.

در حال حاضر، روش‌های متداول برای بازیافت ضایعات پودر پولیش خاکی کمیاب، جداسازی فیزیکی و جداسازی شیمیایی است.

روش جداسازی فیزیکی

(1) روش شناورسازی

در سال های اخیر، فناوری شناورسازی به طور گسترده ای در تصفیه زباله های جامد استفاده شده است. با توجه به تفاوت در آب دوستی اجزا در پودر پولیش خاکی کمیاب زباله، عوامل شناورسازی مختلف برای بهبود میل ترکیبی اجزا در محلول آبی انتخاب می‌شوند و ذرات آبدوست را در آب باقی می‌گذارند و در نتیجه به هدف جداسازی می‌رسند. با این حال، اندازه ذرات پودر پولیش بر میزان بازیابی شناور تأثیر می گذارد و خلوص بازیابی کافی نیست.

در طول فلوتاسیون، کلکتورهای مختلفی انتخاب می شوند و اثر حذف ناخالصی بسیار متفاوت است. یانگ ژیرن و همکاران دریافتند که وقتی PH اسید استایرن فسفونیک 5 است، میزان بازیابی اکسید سریم و اکسید لانتانیم پس از فلوتاسیون به 95 درصد می‌رسد، در حالی که نرخ بازیابی کلسیم فلوراید و فلورآپاتیت حداکثر 20 درصد است. ذرات با قطر کمتر از 5 میکرون باید بیشتر از هم جدا شوند تا ناخالصی ها از بین بروند به دلیل اثر فلوتاسیون ضعیف.

(2) روش جداسازی مغناطیسی

پودر پولیش خاکی کمیاب دارای خاصیت مغناطیسی است. بر این اساس، میشیما و همکاران. دستگاهی با میدان مغناطیسی عمودی برای بازیابی دوغاب صیقل دهنده خاکی کمیاب طراحی کرد. هنگامی که سرعت جریان دوغاب پودر زباله 20 میلی متر بر ثانیه است، زمان گردش 30 دقیقه، غلظت دوغاب 5٪ و pH دوغاب 3 است، راندمان جداسازی دی اکسید سریم و فلوکولانت آهن می تواند به 80٪ برسد. اگر جهت میدان مغناطیسی به یک گرادیان افقی تغییر یابد و سپس محلول MnCl2 اضافه شود، دی اکسید سیلیکون و اکسید آلومینیوم با خواص مغناطیسی مخالف را می توان از دی اکسید سریم جدا کرد.

(3) روش های دیگر

تاکاهاشی و همکاران دوغاب پودر ضایعات را که ذرات آن به راحتی در 10- درجه سانتیگراد ته نشین نمی شد منجمد کرد و سپس آن را در محیط 25 درجه سانتیگراد ذوب کرد. ناخالصی ها و اکسیدهای خاکی کمیاب لایه ای را تشکیل می دادند که تجمع و بازیابی مواد مفید در زباله ها را تسهیل می کرد.

روش جداسازی شیمیایی

روش شیمیایی عمدتاً فرآیند بازیابی را پس از انحلال اسید و برشته کردن قلیایی اتخاذ می کند و از یک عامل کاهنده به عنوان یک معرف کمکی برای به دست آوردن مواد خام پودر صیقل دهنده خاکی کمیاب از طریق حذف ناخالصی، استخراج و رسوب استفاده می کند. این روش نرخ بازیابی خاک کمیاب بالایی دارد، اما فرآیند طولانی و هزینه آن بالا است. اسید قوی بیش از حد یا قلیایی قوی مقدار زیادی فاضلاب تولید می کند. (1) درمان قلیایی

اکسید آلومینیوم و دی اکسید سیلیکون ناخالصی های اصلی در ضایعات پودر پولیش خاکی کمیاب هستند. از محلول 4 mol/L NaOH برای واکنش با ضایعات پودر صیقل دهنده خاکی کمیاب به مدت 1 ساعت در دمای 60 درجه سانتیگراد استفاده کنید تا ناخالصی های دی اکسید سیلیکون و اکسید آلومینیوم موجود در ضایعات پودر پولیش خاکی کمیاب را حذف کنید.

(2) اسید درمانی

هنگام بازیابی عناصر خاکی کمیاب از ضایعات پودر پولیش، اسید نیتریک، اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک اغلب برای شستشو استفاده می شود. دی اکسید سریم، جزء اصلی ضایعات پودر پولیش خاکی کمیاب، کمی در اسید سولفوریک محلول است.

(3) شستشوی اسیدی به کمک عامل کاهنده

اگر CeO2 مستقیماً با اسید شسته شود، اثر ایده آل نیست. اگر یک عامل کاهنده برای کاهش Ce4+ به Ce3+ اضافه شود، میزان شسته شدن خاک کمیاب را می توان بهبود بخشید. استفاده از عامل کاهنده H2O2 برای کمک به شستشو با اسید هیدروکلریک ضایعات پودر صیقل دهنده خاکی کمیاب می تواند نتایج تجربی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.