소홀히 다루어진 금: 희토류 연마제

희토류 세륨 기반 연마 분말은 현재 주류 희토류 연마 분말입니다. 연마 성능이 뛰어나 제품이나 부품의 표면 마감을 개선할 수 있습니다. “연마 분말의 왕”으로 알려져 있습니다. 유리 가공 산업과 전자 산업은 희토류 연마 분말의 주요 하류 응용 분야입니다. 연마 후 실패한 희토류 연마 분말의 폐기물은 매년 생산량의 약 70%를 차지합니다. 폐기물 구성 요소는 주로 희토류 연마 분말 폐기물 잔여물, 폐액, 연마 작업물의 유리 조각, 연마 천의 연삭 피부(유기 중합체), 오일 및 기타 불순물에서 발생하며 희토류 구성 요소의 비율은 50%입니다. 실패한 희토류 연마 분말을 폐기하는 방법은 하류 응용 회사의 주요 문제가 되었습니다.

현재 희토류 연마 분말 폐기물을 재활용하는 데 일반적으로 사용되는 방법은 물리적 분리와 화학적 분리입니다.

물리적 분리 방법

(1) 부유 방법

최근 몇 년 동안 부유 기술은 고형 폐기물 처리에 널리 사용되었습니다. 폐희토류 연마 분말의 성분의 친수성 차이로 인해 수용액에서 성분의 친화성을 개선하기 위해 다양한 부유제를 선택하여 친수성 입자를 물에 남겨 분리 목적을 달성합니다. 그러나 연마 분말 입자의 크기는 부유 회수율에 영향을 미치고 회수 순도가 충분하지 않습니다.

부유 중에 다양한 수집기를 선택하고 불순물 제거 효과가 크게 다릅니다. 양지런 등은 스티렌포스폰산의 pH가 5일 때 부유 후 산화세륨과 산화란탄의 회수율이 95%에 도달하는 반면 불화칼슘과 불화인회석의 회수율은 최대 20%에 불과하다는 것을 발견했습니다. 직경이 5마이크론 미만인 입자는 부유 효과가 좋지 않아 불순물을 제거하기 위해 추가로 분리해야 합니다.

(2) 자기 분리 방법

폐희토류 연마 분말에는 자성이 있습니다. 이를 바탕으로 미시마 등은 수직 자기장을 사용하여 희토류 연마 슬러리를 회수하는 장치를 설계했습니다. 폐분말 슬러리의 유량이 20mm/s, 순환 시간이 30분, 슬러리 농도가 5%, 슬러리의 pH가 3일 때, 이산화세륨과 철 응집제의 분리 효율은 80%에 도달할 수 있습니다. 자기장 방향을 수평 구배로 변경한 다음 MnCl2 용액을 첨가하면 반대 자기적 특성을 가진 이산화규소와 산화알루미늄을 이산화세륨에서 분리할 수 있습니다.

(3) 기타 방법

타카하시 등은 입자가 침전되기 어려운 폐분말 슬러리를 -10°C에서 동결시킨 다음 25°C 환경에서 해동했습니다. 불순물과 희토류 산화물이 층을 형성하여 폐기물에서 유용한 물질의 응집과 회수를 용이하게 했습니다.

화학적 분리 방법

화학적 방법은 주로 산 용해 및 알칼리 로스팅 후 회수 공정을 채택하고, 환원제를 보조 시약으로 사용하여 불순물 제거, 추출 및 침전을 통해 희토류 연마 분말 원료를 얻습니다. 이 방법은 희토류 회수율이 높지만 공정이 길고 비용이 많이 듭니다. 과도한 강산 또는 강알칼리는 많은 양의 폐수를 생성합니다. (1) 알칼리 처리

산화 알루미늄과 이산화규소는 희토류 연마 분말 폐기물의 주요 불순물입니다. 4 mol/L NaOH 용액을 사용하여 희토류 연마 분말 폐기물과 60°C에서 1시간 동안 반응시켜 희토류 연마 분말 폐기물의 이산화규소와 산화 알루미늄 불순물을 제거합니다.

(2) 산 처리

연마 분말 폐기물에서 희토류 원소를 회수할 때 종종 질산, 황산 및 염산을 사용하여 침출합니다. 희토류 연마 분말 폐기물의 주성분인 이산화세륨은 황산에 약간 용해됩니다.

(3) 환원제 보조 산 침출

CeO2를 산으로 직접 침출하면 효과가 이상적이지 않습니다. 환원제를 첨가하여 Ce4+를 Ce3+로 환원하면 희토류 침출 속도를 개선할 수 있습니다. 환원제 H2O2를 사용하여 희토류 연마 분말 폐기물의 염산 침출을 보조하면 실험 결과를 크게 개선할 수 있습니다.