بازيابي ايتريم و يوروپيم از پودر مورد استفاده در لامپ هاي فلورسنت

Recovery of Yttrium and Europium from Powder used in Fluorescent Lamps

پودر فلورسنت تقريبا سه درصد وزني لامپ‌هاي فلورسنت كم‌مصرف را تشكيل مي‌دهد كه بخش قابل‌‌توجهي از آن حاوي عناصر نادر خاكي باارزش مانند ايتريم و يوروپيم است. اين لامپ‌ها بعد از مصرف بازيافت نمي‌شوند، در حالي كه مي‌توانند منبع مناسبي براي عناصر ياد شده باشند. در اين تحقيق، شناخت بهتر فرآيند انحلال و رسوب‌دهي ايتريم و يوروپيم به وسيله اسيد كلريدريك و اسيد اگزاليك و يافتن شرايط عملياتي بهينه هدف‌گذاري شد. با اندازه‌گيري تغييرات pH، دما، زمان، غلظت اسيد و نسبت جامد به مايع مناسب جهت دستيابي به بهترين شرايط ليچينگ تعيين شد. همچنين در بخش رسوب‌دهي، اثر شستشوي ژل هيدروكسيد ايتريم و يوروپيم در افزايش خلوص محصول بررسي گرديد. بهترين شرايط ليچينگ به وسيله اسيدكلريدريك در دماي 75 درجه سانتي‌گراد، زمان حداقل 30 دقيقه و نسبت 15 گرم در ليتر در محلول اسيد با غلظت 0/3 مولار به دست آمد. حداكثر توليد ژل هيدروكسيد و رسوب اگزالات ايتريم و يوروپيم در 7 pH= امكان‌پذير شد و ميزان 1/3 گرم اسيد اگزاليك براي 5 گرم خوراك پودر فلورسنت كافي بود. شستشوي ژل هيدروكسيد ايتريم با آب مقطر خلوص محصول را به مقدار بيش از 97% براي مجموع ايتريم و يوروپيوم افزايش داد، در حالي كه 97 درصد يوروپيوم و 99 درصد ايتريم خوراك در محصول بازيابي شده بود.

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.