ผงขัดแร่หายาก : ทองคำที่ถูกละเลย

การขัดเงาด้วยแร่ธาตุหายากจากเซเรียม ผง เป็นผงขัดโลหะหายากที่ได้รับความนิยมมากที่สุด มีประสิทธิภาพในการขัดเงาดีเยี่ยม ช่วยปรับปรุงความเรียบเนียนของพื้นผิว ผงขัดโลหะหายากนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ “ราชาแห่งผงขัดเงา” อุตสาหกรรมการแปรรูปแก้วและอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุตสาหกรรมปลายน้ำหลัก ขยะผงขัดเงาประมาณ 70% มาจากความล้มเหลวในการขัดเงาในแต่ละปี ขยะประกอบด้วย ผงดินหายาก residues, waste liquids, glass fragments, and polishing cloth residues. The rare earth content in the waste is around 50%. Handling the waste rare earth polishing powder has become a major challenge for downstream companies. Currently, the common methods for recycling waste rare earth polishing powder are physical separation and chemical separation.

การแยกทางกายภาพ

การลอยอยู่ในน้ำ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการลอยตัวได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดขยะมูลฝอย ความแตกต่างขององค์ประกอบที่ชอบน้ำของขยะ ผงขัดดินหายาก are utilized. By selecting different flotation reagents, the affinity of components in aqueous solution is improved. Hydrophilic particles remain in the water, achieving separation. However, the particle size of polishing powder affects flotation recovery, and purity is insufficient.

เมื่อเลือกตัวเก็บรวบรวมที่แตกต่างกัน ผลของการกำจัดสิ่งเจือปนจะแตกต่างกันอย่างมาก จากการวิจัยพบว่าที่ pH 5 โดยใช้กรดสไตรีนฟอสโฟนิก อัตราการกู้คืนของซีเรียมและแลนทานัมออกไซด์จะถึง 95% อัตราการกู้คืนของแคลเซียมฟลูออไรด์และฟลูออโรอะพาไทต์อยู่ที่ 20% เท่านั้น อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 5 ไมครอนต้องแยกเพิ่มเติมเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเนื่องจากการแยกตัวของสารไม่ดี

การแยกแม่เหล็ก

ผงขัดโลหะหายากที่เสียแล้วมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ซึ่งช่วยให้สามารถกู้คืนได้ มิชิมะและคนอื่นๆ ได้ออกแบบอุปกรณ์ที่มีสนามแม่เหล็กแนวตั้งเพื่อกู้คืนสารละลายขัดโลหะหายาก เมื่ออัตราการไหลของสารละลายอยู่ที่ 20 มม./วินาที เวลาในการทำงานคือ 30 นาที ความเข้มข้นของสารละลายอยู่ที่ 5% และค่า pH อยู่ที่ 3 ประสิทธิภาพการแยกซีเรียมออกไซด์และสารตกตะกอนเหล็กสามารถไปถึง 80% ได้ หากเปลี่ยนทิศทางของสนามแม่เหล็กเป็นระดับแนวนอนและเติมสารละลาย MnCl2 ลงไป ซิลิกอนไดออกไซด์และอะลูมินาที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กตรงกันข้ามก็สามารถแยกออกจากซีเรียมออกไซด์ได้

วิธีการอื่นๆ

สารละลายของเสียซึ่งอนุภาคจับตัวได้ยากจะถูกแช่แข็งที่อุณหภูมิ -10°C หลังจากละลายในสภาพแวดล้อม 25°C สิ่งเจือปนและออกไซด์ของธาตุหายากจะรวมตัวกันเป็นชั้นๆ กระบวนการนี้ทำให้รวบรวมและกู้คืนสารที่มีประโยชน์จากของเสียได้ง่ายขึ้น

การแยกสารเคมี

วิธีการทางเคมีส่วนใหญ่ใช้การชะล้างด้วยกรดและการคั่วด้วยด่างเพื่อการกู้คืน โดยมีตัวรีดิวซ์เป็นตัวช่วย หลังจากการกำจัดสิ่งเจือปน การสกัด และการตกตะกอน จะได้ผงขัดแรร์เอิร์ธ วิธีนี้มีอัตราการกู้คืนแรร์เอิร์ธสูง แต่กระบวนการนี้ใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง กรดเข้มข้นหรือด่างเข้มข้นมากเกินไปจะทำให้เกิดน้ำเสียจำนวนมาก และความบริสุทธิ์ของผงขัดก็ต่ำ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการขัดไม่เหมาะสม

การบำบัดด้วยด่าง

อะลูมินา (Al₂O₃) และซิลิกา (SiO₂) เป็นสิ่งเจือปนหลักในผงขัดแร่หายากเหลือทิ้ง ที่อุณหภูมิ 60°C ให้ทำปฏิกิริยาผงขัดแร่หายากเหลือทิ้งกับสารละลาย NaOH 4 โมลต่อลิตรเป็นเวลา 1 ชั่วโมง เพื่อขจัดสิ่งเจือปนซิลิกาและอะลูมินาออกไป
ปัจจัยที่มีผลต่อวิธีการชะล้างด้วยด่างเพื่อขจัดสิ่งเจือปน ได้แก่ อัตราส่วนมวลของด่างต่อผงขัด > เวลาในการเกิดปฏิกิริยาการชะล้าง > อุณหภูมิของปฏิกิริยาการชะล้าง > ความเข้มข้นของด่าง

การบำบัดด้วยกรด

เมื่อกู้คืนธาตุหายากจากของเสียจากผงขัด มักใช้กรดไนตริก กรดซัลฟิวริก และกรดไฮโดรคลอริกในการชะล้าง เซเรียมออกไซด์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในของเสียจากผงขัด สามารถละลายในกรดซัลฟิวริกได้เล็กน้อย การเพิ่มอุณหภูมิปฏิกิริยา ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก และอัตราส่วนมวลของเซเรียมออกไซด์ต่อกรดซัลฟิวริก จะทำให้ปฏิกิริยาดำเนินไปเร็วขึ้น ซึ่งอาจเพิ่มอัตราการละลายของเซเรียมออกไซด์ได้ หากขนาดอนุภาคของเซเรียมออกไซด์เพิ่มขึ้น ก็จะละลายในกรดซัลฟิวริกได้ยากขึ้น

การชะล้างกรดด้วยสารรีดักชัน

หากใช้กรดโดยตรงในการชะล้าง CeO₂ ผลลัพธ์จะไม่ดีนัก อย่างไรก็ตาม การเติมสารรีดิวซ์เพื่อลด Ce⁴⁺ ให้เป็น Ce³⁺ สามารถปรับปรุงอัตราการชะล้างของแรร์เอิร์ธได้ การใช้สารรีดิวซ์ H₂O₂ เพื่อช่วยในการชะล้างของเสียจากผงขัดแรร์เอิร์ธด้วยกรดไฮโดรคลอริกจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการได้อย่างมาก นอกจาก H₂O₂ แล้ว ผงเหล็ก KMnO₄ และไทโอยูเรียก็มีผลเช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม การใช้ผงเหล็กหรือ KMnO₄ เป็นตัวรีดิวซ์จะทำให้เกิดองค์ประกอบเจือปนใหม่

เมื่อใช้ไทโอยูเรียเพื่อช่วยในการชะล้างกรดไฮโดรคลอริก ที่อุณหภูมิ 80°C ร่วมกับไทโอยูเรีย 0.2 กรัมต่อกรัม กรดไฮโดรคลอริก 3.5 โมลต่อลิตร และเวลาในการเกิดปฏิกิริยา 150 นาที อัตราการกู้คืนซีเรียมออกไซด์สามารถไปถึง 91.23% ได้ อย่างไรก็ตาม ไทโอยูเรียในฐานะตัวรีดิวซ์สำหรับการชะล้างกรดของเสียจากผงขัดโลหะหายากมีข้อเสีย ในสภาพแวดล้อมที่มีกรดเข้มข้น ไทโอยูเรียจะสลายตัวได้ง่าย โดยผลิตยูเรีย H₂S และก๊าซเสีย

บทสรุป

โดยสรุป ผงขัดโลหะหายากมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมแก้วและอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการขัดที่เหนือกว่า อย่างไรก็ตาม ความท้าทายในการรีไซเคิลและการจัดการขยะยังคงมีความสำคัญ มีการสำรวจวิธีการต่างๆ เช่น การทำให้เป็นฟอง การชะล้างด้วยสารเคมี และการใช้ตัวรีดิวซ์ เพื่อปรับปรุงอัตราการกู้คืนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีการรีไซเคิลถือเป็นสิ่งจำเป็นในการปรับปรุงความยั่งยืนของผงขัดโลหะหายากและลดขยะ

ผงวิเศษ

Epic Powder มีประสบการณ์การทำงานในอุตสาหกรรมผงละเอียดมากว่า 20 ปี ส่งเสริมการพัฒนาผงละเอียดมากในอนาคตอย่างแข็งขัน โดยเน้นที่กระบวนการบด การบด การจำแนก และการปรับเปลี่ยนผงละเอียดมาก ติดต่อเราเพื่อขอรับคำปรึกษาฟรีและโซลูชันที่ปรับแต่งได้! ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราทุ่มเทเพื่อจัดหาผลิตภัณฑ์และบริการคุณภาพสูงเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับการแปรรูปผงของคุณ Epic Powder—ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปผงที่คุณวางใจได้!