专利名称：一种从水晶废渣中提取稀土组分的方法
技术领域：
本发明涉及一种从水晶废渣中提取稀土组分的方法，属于环保领域。
背景技术：
水晶行业是以水晶玻璃(通常是高含铅玻璃)为初始原料，通过机械切割、磨削、 抛光等手段加工成各种形状的具有水晶特性的玻璃制品的行业。水晶玻璃具有高透明度、 高光泽度、重量感适度、声音悦耳、成型与加工容易等特征，因此水晶玻璃制品具有外观漂亮、质地优异、价格实惠等优点，深受消费者的喜爱，广泛应用于高级餐具、照明、装饰、花瓶、烟灰缸、摆件及其它装饰品和工艺品，如水钻等，形成了一个庞大的水晶玻璃制造产业， 据统计，仅浙江浦江一个地区，水晶产业形成的产值规模达到50亿元。但是，在水晶制品的加工过程中，相应地会带来大量的废渣，据统计，每加工一吨水晶玻璃，可能产生大约0. 3吨的废渣，对于小件制品，其废渣量会更大，而在浦江地区，每天将消耗将近2000吨的的水晶玻璃原料，可想而知其废渣量也是巨大的。一直以来，水晶加工中产生的废渣等废弃物的处理是个难题，由于没有好的循环利用手段，水晶废渣一直是运送到垃圾填埋场处理，后来发现水晶废渣填埋下去后很难分解，而且其中的重金属外渗极易对土壤和水体产生“二次污染”，填埋场地承受不了这么多的废渣，水晶加工企业，特别是大量中小规模的加工厂，也开始随地乱倒，或者直接排放到河流中，导致废渣在河底沉积，形成白色坚硬物质，“白色污染”十分突出，严重污染了土壤和河流，而且随着时间的推移，如果废渣不能得到有效利用，废渣随着河流的蔓延，其污染面积正在快速扩大。目前，水晶玻璃行业的废渣污染问题已严重影响了当地及临近周边的环境，已引起环境主管部门的重视，同时也是关系到水晶行业生死存亡的关键。因此必须研究水晶行业的废渣处理问题。面对日益严重的水晶行业废渣处理问题，政府主管部门和水晶玻璃行业都一直在想办法解决，引导和资助相关水晶行业废渣处理项目。但根据文献调研，还没有专业文献报道相关的废渣的处理成果，只是有一些新闻报道中提及，比如浦江万家环保建材有限公司提出，把水晶废渣压制加工成砖块，该方法表面上看能消耗掉废渣，在一定程度上解决废渣的处理问题，但实际上会带来新的问题，比废渣中含有大量的铅，此种含铅的砖块必然对环境还会造成二次，是否能得到环保部门的认可仍然还是问题，而且砖块是低附加值的产品， 从经济性上可能面临问题，从而会缺乏可持续发展的动力为废渣的长期处理带来制约。而浦江恒力饰品有限公司提出了一种水晶废物再利用的方法，其工序包括废渣分筛、混合配料、高温融化、成形牵引等工序。完成废渣分筛后，按一定比例混合小部分粘合剂等配料，将其放入1650度的高温炉融化成玻璃水，再进行成形冷却并经牵引机到成品车间，利用水晶废弃物再制备水晶的原材料，可以实行废渣的利用，但该方法面临的问题是，由于废渣组分复杂，仅仅通过分筛是不能得到用于玻璃组分，只能利用一些边角料，因此对废渣的处理是有局限性的，不能作为最大量的废渣处理的合理方案。针对水晶玻璃废渣的处理问题，不仅要实现能处理，而且还必须要有经济性，既要实现社会效益，还必须要有经济效益，这样才能实现可持续发展，废渣的处理方案才是最优的方案。在此基础上，要研究最优的废渣处理方案，必须了解废渣的组成，寻找其中的有价值成分。我们首先从水晶玻璃的加工工艺和对水晶废渣的组成成份两方面进行了分析。从加工工艺上可以分析废渣的组成来源，水晶制品的原料是水晶玻璃，在切割、磨削过程中产生的废渣主要是水晶玻璃，同时在切割和磨削过程中，切割和磨削工具(如石英砂轮等)也有部分的磨损而进入玻璃废渣中，因此这部分的废渣中含有水晶玻璃和石英砂轮的成份， 其中的水晶玻璃，是以硅酸盐(SiO2)玻璃为基材，并含有8-30%的氧化铅；而在抛光过程中，制品经过进一步的打磨和抛光，水晶玻璃仍有少部分被磨掉进入废渣中，同时，在抛光过程中使用抛光轮进行打磨和抛光，抛光轮也有部分的磨损而成为废渣，抛光轮主要是由抛光粉、碳酸钙、石英砂以及部分热固性粘合树脂制成，而抛光粉主要是高含量氧化铈稀土，因此，在抛光过程中形成的废渣包括了水晶玻璃、氧化铈、碳酸钙、石英砂和部分热固性树脂。通常，切割和磨削的废渣以及抛光后产生的废渣都混在一起，因此，总的来说，水晶玻璃废渣主要含有高铅硅酸盐玻璃成份、石英砂、氧化铈以及碳酸钙，这些组成成份决定了废渣不能直接利用制备成水晶行业所用的原料。同时，对典型的水晶玻璃废渣进行了取样并检测相关的化学组成，其结果如下表1 水晶玻璃废渣元素分析结果
权利要求
1.一种从水晶废渣中提取稀土组分的方法，是分离水晶废渣中稀土组分和其它组分的方法，其特征在于具有如下工艺过程1)利用对水晶废渣进行粗选分级，得到具有一定颗粒粒度范围的组分级别；2)对分级后的各组分级别利用调浆机等设备调浆，得到一定浓度的水晶废渣浆液；3)对浆液进行重选分离，得到密度范围不同的各组分，其中的重组分为高含量稀土抛光粉废弃物，次重组分为含稀土的共生组分；4)对含稀土的共生组分进行磨碎，得到一定粒度范围的细颗粒，再次调浆和进行重选， 可以得到高含量的稀土组分。
2.根据权利要求1所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对水晶废渣进行粗选分级采用筛分分级或者水力分级。
3.根据权利要求2所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对水晶废渣筛分分级采用固定筛或振动筛或细筛。
4.根据权利要求2所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对水晶废渣水力分级采用机械分级机或水力旋流器。
5.根据权利要求1所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对水晶废渣进行四个粒度范围的粗选分级，分别为大于2mm，介于2mm与Imm之间，介于Imm和0. 5mm 之间，小于0. 5mm。
6.根据权利要求1或5所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对水晶废渣调浆的浆液浓度范围为5% 50%或10% 40%或15% 30%。
7.根据权利要求6所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对浆液进行重选分离采用跳汰机或溜槽或摇床。
8.根据权利要求1所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于对含稀土的共生组分进行磨碎采用球磨机或棒磨机或自磨机或砾磨机或超细粉碎设备。
9.根据权利要求1或8所述从水晶废渣中提取稀土组分的方法，其特征在于磨碎颗粒粒度不低于20微米，优选不低于30微米，更优选不低于35微米。
全文摘要
本发明公开了一种利用重选技术提取水晶行业废渣中稀土组分的技术，是分离稀土和水晶废渣中其它组分的方法，具有如下工艺过程将水晶废渣进行粗选分级，对分级后的水晶废渣组分调浆，利用重选设备实行重选分选，分离得到的重组分为高含量的稀土抛光粉废弃物，次重组分为含稀土的共生组分，可以进行球磨后再利用重选分选得到高稀土含量组分，这些高稀土含量组分可以再生得到稀土抛光粉或应用于其它领域，实现固体废弃物的资源化循环利用。本发明提供了可以容易且切实可靠地提取水晶废渣中的稀土组分的方法，而且重选方法属于物理分离方法，是一种环保、高效、低成本的处理方法。
文档编号C22B59/00GK102251117SQ201110164888
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者张序虎, 张甜甜, 雷华, 鲁阳 申请人:浙江大学, 金华冠华水晶有限公司