Recovery of Eu and Y from Waste Fluorescent Lamps

• Autorzy: Vu H. N. , Pham T. D. , Formanek J. , Dvorak P.

Warianty tytułu

PL

Odzysk Eu i Y z odpadów lamp fluorescencyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Eu and Y were extracted from waste fluorescent lamps containing ~0.3% Eu and 7% Y by acidic leaching, hydrolytic precipitation and/or solvent extraction. The leaching tests showed that about 90% Eu and 95% Y were leached in 3M HCl or 3M HNO3 at 80°C, liquid to solid ratio 10:1 in 30 min. Leaching in H2SO4 provided lower Eu and Y extraction efficiency. Only around 85% Eu and 80% Y were extracted at temperatures higher than 70°C. Eu and Y started precipitating simultaneously at pH 1.5 and the precipitation completed at ~ pH 2. Solvent extraction of Eu and Y from sulfate solutions using D2EHPA is strongly influenced by solution pH. At pH 1.4 about 80% Eu and 100%Y were extracted while at pH 1.16 only 25% Eu was extracted together with 90% Y.

PL

Eu i Y były odzyskiwane z odpadów lamp fluorescencyjnych zawierających ok. 0.3% Eu i 7% Y za pomocą metody ługowania kwaśnego, wytrącania hydrolitycznego i/lub ekstrakcji rozpuszczalnikowej. Próby ługowania wykazały, że około 90% Eu i 95% Y można wyługować w 3M roztworze HCl lub 3M roztworze HNO3 w temperaturze 80°C, stosunku fazy ciekłej do stałej 10:1 w czasie 30 min. Ługowanie w H2SO4 daje niższy współczynnik odzysku Eu i Y. Jedynie około 85% Eu i 80% Y odzyskano w temperaturze wyższej niż 70°C. Eu i Y zaczęły wytrącać się jednocześnie w pH 1.5, a wytrącanie zakończyło się przy pH około 2. Ekstrakcja rozpuszczalnikowa Eu i Y z roztworów siarczanów z wykorzystaniem D2EHPA zależy silnie od pH roztworu. Przy pH = 1.4 około 80% Eu i 100%Y zostało wydzielone, podczas gdy przy pH = 1.16 wyekstrahowano tylko 25% Eu i 90% Y.

Słowa kluczowe

EN

rare earth metals; waste fluorescent lamps; leaching kinetics; precipitation; solvent extraction

PL

metale ziem rzadkich; odpady; lampy fluorescencyjne; kinetyka ługowania; wytrącanie; ekstrakcja rozpuszczalnikowa

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 1
• Strony: 23--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Vu H. N.

• Department of Metals and Corrosion Engineering, University of Chemistry and Technology Prague, Technická 5, 166 28 Prague 6, Czech Republic

autor

Pham T. D.

• Institute of Environmental Engineering, Faculty of Mining and Geology, VSB – Technical University of Ostrava 17. listopadu 17, 708 33 Ostrava – Poruba, Czech Republic

autor

Formanek J.

• Department of Metals and Corrosion Engineering, University of Chemistry and Technology Prague, Technická 5, 166 28 Prague 6, Czech Republic

autor

Dvorak P.

• Department of Metals and Corrosion Engineering, University of Chemistry and Technology Prague, Technická 5, 166 28 Prague 6, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Geist A.; Nitsch, W.; Kim, Jae-II: On the kinetics of rare-earth extraction into D2EHPA. Chemical engineering Science, 1999, 54, 1903 – 1907
• 2. Gumpelet, J. M. et al.: Yttrium 90 in persistent synovitis of the knee - a single centre comparison. The retention and extra-articular spread of four 90-U radiocolloids. British Journal of Radiology, 1975, 48, 377-381.
• 3. Hirashima, Y. et al.: Extraction of Lanthanoids from Hydrochloric and Nitric Acid Solutions by Di(2-ethylhexyl)phosphoric Acid. Bulletin of the chemical society of Japan, 1978, 51(10), 2890 – 2893.
• 4. Leopard, D. F.; Horwitz, E. P.; Mason, G. W.:Comperative liquid-liquid extraction behaviour of Europium (II) and Europium (III). Journal of inorganic and nuclear chemistry, 1962, 24, 429 – 439
• 5. Murthy, R et al.: Yttrium–90–Labeled Microsphere Radioembolotherapy of Liver-Dominant Metastases from Thoracic Malignancies. Journal of Vascular and Interventional Radiology 2008, Volume 19 , Issue 2, 299 – 300.
• 6. Naumov, A. V. Review of the World Market of Rare-Earth Metals. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2008, Vol. 49, No. 1, pp. 14–22.
• 7. Otsuki et al.: Liquid-liquid Extraction of Rare Earth Fluorescent Powders for Recycling. EMC 2007, Congress Center Düsseldorf June 13th, 2007.
• 8. Phosphor technology produkt list. Available from www: http://www.phosphor-technology.com/products/fed.htm [Accessed 20th August 2016]
• 9. Presto, J. S. et al.: The recovery of rare earth oxides from a phosphoric acid by-product . Part 3: The separation of the middle and light rare earth fractions and preparation of pure europium oxide. Hydromettalurgy, 1996, 42, 131 – 149
• 10. Rabie, K. A.: A group separation and purification of Sm, Eu and Gd from Egyptian monazite mineral using solvent extraction. Hydrometallurgy, 2005, 85, 81 – 86.
• 11. Takahashi, T. et al.: Separation and recovery of rare earth elements from phosphor sludge in processing plant of waste fluorescent lamp by pneumatic classification and sulfuric acidic leaching. Shigen to Sozai, 2001, 117(7), 579-585.
• 12. The year book, Ekolamp, 2007. Available from www: http://www.ekolamp.cz/vyrocnizprava/cz/vyrocni-zprava-2014/vyrocni-zprava/ucastnici-kolektivniho-systemu [Accessed 20th August 2016].
• 13. Yongqi, Z.: Synergistic extraction of rare earths by mixture of HDEHP and HEH/EHP in sulfuric acid medium. Journal of rare earths, 2008, 26(5), 688 – 692

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).