اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 19 |
| تعداد شماره‌ها | 380 |
| تعداد مقالات | 3,131 |
| تعداد مشاهده مقاله | 4,251,834 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,846,186 |
بازیابی ایتریم و یوروپیم از پودر مورد استفاده در لامپ های فلورسنت | ||
| نشریه مهندسی منابع معدنی | ||
| مقاله 9، دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 20، تیر 1400، صفحه 139-153 اصل مقاله (1.16 M) | ||
| نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/jmre.2020.12500.1372 | ||
| نویسندگان | ||
| اکبر پارسی1؛ محمد رضا خالصی* 2؛ احمد خدادادی دربان3 | ||
| 1کارشناسی ارشد، گروه فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران | ||
| 2دانشیار، گروه فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران | ||
| 3استاد، گروه فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران | ||
| تاریخ دریافت: 01 بهمن 1398، تاریخ بازنگری: 25 شهریور 1399، تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1399 | ||
| چکیده | ||
| پودر فلورسنت تقریبا سه درصد وزنی لامپ‌های فلورسنت کم‌مصرف را تشکیل می‌دهد که بخش قابل‌‌توجهی از آن حاوی عناصر نادر خاکی باارزش مانند ایتریم و یوروپیم است. این لامپ‌ها بعد از مصرف بازیافت نمی‌شوند، در حالی که می‌توانند منبع مناسبی برای عناصر یاد شده باشند. در این تحقیق، شناخت بهتر فرآیند انحلال و رسوب‌دهی ایتریم و یوروپیم به وسیله اسید کلریدریک و اسید اگزالیک و یافتن شرایط عملیاتی بهینه هدف‌گذاری شد. با اندازه‌گیری تغییرات pH، دما، زمان، غلظت اسید و نسبت جامد به مایع مناسب جهت دستیابی به بهترین شرایط لیچینگ تعیین شد. همچنین در بخش رسوب‌دهی، اثر شستشوی ژل هیدروکسید ایتریم و یوروپیم در افزایش خلوص محصول بررسی گردید. بهترین شرایط لیچینگ به وسیله اسیدکلریدریک در دمای 75 درجه سانتی‌گراد، زمان حداقل ۳۰ دقیقه و نسبت ۱۵ گرم در لیتر در محلول اسید با غلظت 3/0 مولار به دست آمد. حداکثر تولید ژل هیدروکسید و رسوب اگزالات ایتریم و یوروپیم در ۷ pH= امکان‌پذیر شد و میزان 3/1 گرم اسید اگزالیک برای ۵ گرم خوراک پودر فلورسنت کافی بود. شستشوی ژل هیدروکسید ایتریم با آب مقطر خلوص محصول را به مقدار بیش از ۹۷% برای مجموع ایتریم و یوروپیوم افزایش داد، در حالی که 97 درصد یوروپیوم و 99 درصد ایتریم خوراک در محصول بازیابی شده بود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ایتریم؛ یوروپیوم؛ اسیدکلریدریک؛ اسید اگزالیک؛ پودر فلورسنت | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Recovery of Yttrium and Europium from Powder used in Fluorescent Lamps | ||
| نویسندگان [English] | ||
| A. Parsi1؛ M.R. Khalesi2؛ A. Khodadadi Darban3 | ||
| 1M.Sc, Dept. of Minerals Processing, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| 2Associate Professor, Department of Minerals Processing, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| 3Professor, Department of Minerals Processing, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The fluorescent powder contributes to up to 3% weight of compact fluorescent lamps, a significant portion of which contains rare earth elements such as yttrium and europium. These lamps are not recycled after usage, while they can be a good source for these elements. In this study, investigation on the process of dissolution and precipitation of yttrium and europium by hydrochloric acid and oxalic acid was targeted in order to find the optimal operating conditions. By measuring the pH changes, factors such as temperature, time, acid concentration, and solid-to-liquid ratio were determined to achieve the best leaching conditions. In addition, in the precipitation stage, the rinsing effect of yttrium hydroxide gels on increasing the purity of the product was investigated. The best leaching conditions were obtained by hydrochloric acid at 75 0C for at least 30 minutes and a solid-to-liquid ratio of 15 g/l in 0.3 M acid solution. The maximum precipitation of yttrium and europium oxalate, was obtained at pH=7. Rinsing the hydroxide gel by distilled water increased the purity of the product by more than 97% for the total of yttrium and europium, while 97% of europium and 99% of yttrium were recovered in the product. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Yttrium, Europium, Hydrochloric acid, Oxalic acid, Fluorescent powder | ||
| مراجع | ||
|
[1] سازمان بهره‌وری انرژی ایران؛ 1389؛ "پروژه امکان‌سنجی بازیافت انواع لامپ مصرفی". برآورد حجم لامپ‌های بازیافتی در ایران، گزارش قسمت اول بند 4 شرح خدمات، بخش ششم، ص 58-38. [2] Rabah, M. A. (2008). “Recyclables recovery of europium and yttrium metals and some salts from spent fluorescent lamps”. Waste Management, 28(2): 318-325. [3] Binnemans, K., and Jones, P. T. (2014). “Perspectives for the recovery of rare earths from end-of-life fluorescent lamps”. Journal of Rare Earths, 32(3): 195-200 [4] Srinivasan, R., Yogamalar, N. R., Elanchezhiyan, J., Joseyphus, R. J., and Bose, A. C. (2010). “Structural and optical properties of europium doped yttrium oxide nanoparticles for phosphor applications”. Journal of Alloys and Compounds, 496(1-2): 472-477. [5] Wang, X., Mei, G., Zhao, C. and Lei, Y. (2011). “Notice of retraction: recovery of rare earths from spent fluorescent lamps”. In 2011 5th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, IEEE, 1-4. [6] Björn-Ola, L., and Selin, H. (2013). “The United Nations Conference on Sustainable Development: forty years in the making”. Environment and Planning C: Government and Policy, 1(6): 971-987. [7] مصوبات مجلس شورای اسلامی؛ 1394؛ "قانون تصویب کنوانسیون میناماتا در مورد جیوه". در دسترس: http://rrk.ir/Laws/PrintLaw.aspx?Code=5881. [8] EU Commission. (2017). “Study on the review of the list of critical raw materials”. European Commission: Brussels, Belgium. [9] Balaram, V. (2019). “Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact”. Geoscience Frontiers, 1(4): 1285-1303. [10] Jordens, A., Cheng, Y. P., and Waters, K. E. (2013). “A review of the beneficiation of rare earth element bearing minerals”. Minerals Engineering, 41: 97-114. [11] Habashi, F. (1985). “The recovery of the lanthanides from phosphate rock”. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, Chemical Technology, 35(1): 5-14. [12] Fava, J., Andre L., and Tognet, P. (1987). “Essentially complete recovery of uranium, yttrium, thorium and rare earth values from phosphate rock during wet-process production of phosphoric acid therefrom”. U.S. Patent 4,636,369. [13] Feuling, R. J. (1991). “Recovery of scandium, yttrium and lanthanides from titanium ore”. US Patent 5049363. [14] Deshpande, S. M., L Mishra, S., Gajankush, R. B., Thakur, N. V., and Koppiker, K. S. (1992). “Recovery of high purity Y2O3 by solvent extraction route using organo-phosphorus extractants”. Mineral Processing and Extractive Metullargy Review, 10(1): 267-273. [15] Jun, T., Jingqun, Y., Guohua, R., Mintao, J., and Ruan, C. (2011). “Extraction of rare earths from the leach liquor of the weathered crust elution-deposited rare earth ore with non-precipitation”. International Journal of Mineral Processing, 98(3-4): 125-131. [16] Yang, F., Kubota, F., Baba, Y., Kamiya, N., and Goto, M. (2013). “Selective extraction and recovery of rare earth metals from phosphor powders in waste fluorescent lamps using an ionic liquid system”. Journal of hazardous materials, 254: 79-88. [17] Peelman, S., Sun, Z. H., Sietsma, J., and Yang, Y. (2014). “Leaching of rare earth elements: past and present”. In 1st European Rare Earth Resources Conference, Milos Island, Greece, 4-7 September, 446-456. [18] Takahashi, T., Takano, A., Saitoh, T., Nagano, N., Hirai, S., and Shimakage, K. (2001). “Separation and recovery of rare earth elements from phosphor sludge of waste fluorescent lamp by pneumatic classification and sulfuric acidic leaching”. In Proceedings of the IEEK Conference, The Institute of Electronics and Information Engineers, 421-426. [19] De Michelis, I., Ferella, F., Varelli, E. F., and Vegliò, F. (2011). “Treatment of exhaust fluorescent lamps to recover yttrium: Experimental and process analyses”. Waste Management, 31(12): 2559-2568. [20] Vu, H. N., Pham, T. D., Formánek, J., and Dvorak, P. (2017). “Recovery of Eu and Y from waste fluorescent lamps”. Inżynieria Mineralna, 23-28. [21] Binnemans, K., and Jones, P. T. (2014). “Perspectives for the recovery of rare earths from end-of-life fluorescent lamps”. Journal of Rare Earths, 32(3): 195-200. [22] Jang, M., Hong, S. M., and Park, J. K. (2005). “Characterization and recovery of mercury from spent fluorescent lamps”. Waste Management, 25(1): 5-14. [23] عصار، م. ج.؛ 1394؛ "راهنمای مواجهه با جیوه در محیط کار". وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشکی، معاونت بهداشتی، تهران. [24] Mei, G., Rao, P., Matsuda, M., and Fujita, T. (2009). “Separation of red (Y 2 O 3: Eu 3+), blue (BaMgAl 10 O 17: Eu 2+) and green (CeMgAl 10 O 17: Tb 3) rare earth phosphors by liquid/liquid extraction”. Journal of Wuhan University of Technology, 24(4): 603-607. [25] Chi, R. A., and Xu, Z. G. (1999). “A solution chemistry approach to the study of rare earth element precipitation by oxalic acid”. Metallurgical and Materials Transactions B, 30(2): 189-195. [26] Takahashi, T., Takano, A., Saitoh, T., Nagano, N., Hirai, S., and Shimakage, K. (2001). “Separation and recovery of rare earth elements from phosphor sludge in processing plant of waste fluorescent lamp by pneumatic classification and sulfuric acidic leaching”. Journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan(Japan), 117(7): 37-43. [27] Feng, X., An Zhang, T., Dreisinger, D., and Doyle, F. (2014). “A critical review on solvent extraction of rare earths from aqueous solutions”. Minerals Engineering, 1(56): 10-28. [28] Han, K. N. (2019). “Effect of anions on the solubility of rare earth element-bearing minerals in acids”. Mining, Metallurgy & Exploration, 36(1): 215-225.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 689 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 384 |
||