一种利用季膦类离子液体回收废弃荧光粉中有价金属元素的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用季膦类离子液体回收废弃荧光粉中有价金属元素的方法。该方法收集废弃荧光灯中得荧光粉为初始原料，用强碱性化合物高温焙烧后，制得的碱熔物直接用硝酸浸取，得到水浸不溶物和酸性料液，料液酸度0.1~3.0mol/L,以双功能离子液体萃取剂[P6,6,6,14][P204]或[P6,6,6,14][P507]为萃取剂，异辛醇为添加剂，稀释剂则选用正庚烷或者煤油，在弱酸条件下，利用共存的大量硝酸铝盐做盐析剂，萃取回收荧光粉浸出液中得稀土元素，得到负载稀土离子的有机萃取液和富含硝酸铝盐的萃余水溶液。本发明不仅能将废弃荧光灯中的有价金属都回收利用，而且具有工艺流程简单，能耗低和环境友好等特点。
【专利说明】—种利用季膦类离子液体回收废弃荧光粉中有价金属元素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种绿色环保及资源综合利用的方法，具体涉及一种利用季膦类离子液体回收废弃荧光粉中有价金属元素的方法。
【背景技术】
[0002]稀土与光电、信息、能源以及国家安全等高【技术领域】与行业联系紧密，产品具有很高的附加值，特别是稀土磁性材料、发光材料、催化材料等高科技领域的广泛应用，为国民经济、国防及社会发展提供重要的支撑。因此稀土作为不可再生的重要战略资源受到了广泛的关注和重视。国务院在下发的关于《促进稀土行业持续健康发展的若干意见》中提出了促进稀土利用和环境协调发展，其中，关键词“节约资源” “保护环境” “高效利用”对稀土资源开发利用提出的明确要求。
[0003]稀土荧光灯作为稀土发光材料的重要产品之一，已广泛应用于我国的照明系统。据报道，仅一年我国高效节能稀土荧光灯产量已达到17.6亿支，年消耗荧光灯数量4亿多支，我国灯用三基色稀土荧光粉年产量达到3200余吨，稀土荧光灯年产量达到22亿支。与此同时，每年都有大量的废旧稀土荧光灯被当作固体垃圾处置，这不仅污染环境，而且造成稀土资源的浪费。因此，将稀土金属从废弃的荧光灯中分离回收出来，不仅保护了环境卫生，缓解环境的压力，而且也能够我国缓解稀土产量与需求量不平衡的矛盾，保证对高科技产业稳定地供给稀土金属原料。
[0004]目前关于废弃荧光灯中稀土资源的回收方法已经开始了探索性的研究。国外的学者主要采用浮选法从回收荧光灯中回收稀土等有价元素，但稀土回收率较低。也有学者提出采用的是火法/湿法冶金联用法来回收荧光灯中得稀土金属，这种方法工艺繁琐，工艺过程能耗太大，对环境引起二次污染。中国专利(倪海勇，一种回收废弃荧光灯中稀土元素方法，CN200810029417.5)报道了采用传统的酸性膦萃取剂P204或P507回收荧光灯中得稀土元素，但该方法产生氨氮废水污染，并且反萃过程中酸耗高，不符合能源资源节约和生态环境保护的新政策要求
【发明内容】
[0005]本发明提出了利用新型的双功能离子液体萃取剂回收稀土荧光灯中稀土元素，该方法萃取体系不用皂化，萃取后的有机相可经去离子水反萃，减少了大量的酸碱消耗，节约生产成本和减少环境污染的目的。另外该萃取体系充分利用荧光粉自身的特点(铝含量较高)将稀土元素与大量的铝元素分离、回收、再利用。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下:
[0007] 发明提供的一种新型的双功能离子液体萃取剂，其阳离子部分为三己基十四烷基季膦盐[P6，6，6，14]+，阴离子为去质子化的二(2-乙基己基)膦酸(P204)或2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(P507)，所形成的双功能离子液体萃取剂分别为[Ρ6，6，6，14] [Ρ204],[P6,6,6, J [P507]。其阴阳离子的具体结构式如下所示:
[0008]
【权利要求】
1.一种利用季膦类离子液体回收废弃荧光粉中有价金属元素的方法，其特征是包括以下步骤: ①将收集的荧光粉与NaOH或K2CO3按照质量比为1:1~4，混合均匀后，在320~800°C下熔融2~10小时，制得的碱熔物； ②碱熔物加水搅拌，过滤后得到不溶物和碱性滤液；将不溶物水洗后，用硝酸溶解，过滤，获得含Y，Eu, La，Te, Ce, Al，Mg，Ba金属离子的酸性料液； ③调整料液酸度为0.1~3.0mol/L,以双功能离子液体[P6，6，6，14] [P204]或[P6, 6，6，14] [P507]为萃取剂，异辛醇为添加剂，正庚烷为稀释剂组成的有机相萃取料液中的稀土离子，得到负载稀土离子的有机萃取液和富含硝酸铝盐的萃余水溶液； ④负载稀土离子的有机萃取液用0.01~0.3mol/L的稀硝酸溶液进行反萃，用H2C2O4和Na2C2O4沉淀，得到含混合Y，Eu，La，Tb，Ce的稀土沉淀物，经洗涤、过滤、煅烧后得到稀土氧化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还进一步包括: 富含硝酸铝盐的萃余水溶液用NH4HCO3,沉淀其中的Ba和Mg离子，然后调整碱性滤液至pH=3~5，获得Al (OH) 3沉淀；经过洗涤、过滤、煅烧氢氧化铝沉淀，获得氧化铝。
【文档编号】C22B59/00GK103924084SQ201410109393
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】杨华玲, 江国庆, 商艳芳, 金瑞娣, 朱西挺 申请人:南通大学