ผงขัดแร่หายาก : ทองคำที่ถูกละเลย

การขัดเงาด้วยแร่ธาตุหายากจากเซเรียม ผง เป็นผงขัดโลหะหายากที่ได้รับความนิยมมากที่สุด มีประสิทธิภาพในการขัดเงาดีเยี่ยม ช่วยปรับปรุงความเรียบเนียนของพื้นผิว ผงขัดโลหะหายากนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ “ราชาแห่งผงขัดเงา” อุตสาหกรรมการแปรรูปแก้วและอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุตสาหกรรมปลายน้ำหลัก ขยะผงขัดเงาประมาณ 70% มาจากความล้มเหลวในการขัดเงาในแต่ละปี ขยะประกอบด้วย ผงดินหายาก เศษของเหลวเสีย เศษแก้ว และเศษผ้าขัด ปริมาณแร่ธาตุหายากในของเสียอยู่ที่ประมาณ 50% การจัดการผงขัดแร่ธาตุหายากที่เป็นของเสียกลายเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับบริษัทปลายน้ำ ปัจจุบัน วิธีการทั่วไปในการรีไซเคิลผงขัดแร่ธาตุหายากที่เป็นของเสียคือการแยกทางกายภาพและ เคมี การแยกกัน

การแยกทางกายภาพ

การลอยอยู่ในน้ำ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการลอยตัวได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดขยะมูลฝอย ความแตกต่างขององค์ประกอบที่ชอบน้ำของขยะ ผงขัดดินหายาก ถูกนำมาใช้ โดยการเลือกรีเอเจนต์การลอยตัวที่แตกต่างกัน จะทำให้ความสัมพันธ์ของส่วนประกอบในสารละลายในน้ำดีขึ้น อนุภาคที่ชอบน้ำยังคงอยู่ในน้ำ ทำให้แยกตัวได้ อย่างไรก็ตาม ขนาดอนุภาค ของผงขัดส่งผลกระทบต่อการฟื้นตัวจากการลอยตัว และความบริสุทธิ์ไม่เพียงพอ

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!