摘 要：隨著5G萬物互聯(lián)的時(shí)代的來臨，對電子儀器和信息顯示產(chǎn)品的需求越來越多，同時(shí)對材料表面的光澤度提出了更高的要求，對拋光粉的需求量不斷增加，導(dǎo)致廢稀土拋光粉產(chǎn)生量不斷增多，因而怎樣實(shí)現(xiàn)對拋光粉的回收再利用和減量化使用成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。

關(guān)鍵詞：拋光粉;回收;利用率

在電子玻璃拋光粉中不僅含有稀土氧化物，而且還含有光學(xué)玻璃粉相和其他外界引進(jìn)得污染物，一方面受國家稀土礦產(chǎn)資源保護(hù)性開發(fā)政策的影響，造成稀土資源緊缺和稀土拋光粉的價(jià)格升高;另一方面，大量閑置的廢棄稀土資源，不僅占用土地，還污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源。為此，文章結(jié)合凱盛科技股份有限公司所開展的TFT-LCD面板稀土拋光粉提高利用率及回收預(yù)處理研發(fā)項(xiàng)目開展實(shí)際情況，就如何提升拋光粉的利用率和回收再利用進(jìn)行策略分析。

1 電子玻璃拋光粉利用率和回收利用現(xiàn)狀

電子玻璃稀土拋光粉生產(chǎn)使用過程中利用率不高，在回收利用過程中主要采用末端回收處理方式，未與生產(chǎn)前段分質(zhì)分流處理引入大量雜質(zhì)對，后期經(jīng)過物理化學(xué)方式對廢棄拋光粉進(jìn)行回收利用率和回收成本產(chǎn)生了較大影響。

1.1 生產(chǎn)線在使用過程拋光粉未得到充分利用的因素

拋光過程中稀土拋光粉配置的拋光液濃度下降，需要補(bǔ)充新的稀土拋光粉，同時(shí)排放部分濃度低拋光液，從而造成部分稀土拋光粉消耗。

生產(chǎn)過程中出現(xiàn)產(chǎn)品破損等異物進(jìn)入拋光液后將會整批拋光液進(jìn)行廢棄處理，導(dǎo)致拋光粉浪費(fèi)。

拋光液使用到一定程度時(shí)，因整體拋光粉切削率下降但部分拋光粉仍有效進(jìn)行更換，導(dǎo)致部分稀土拋光粉有效成分未得到充分利用進(jìn)行廢棄處理。

1.2 拋光車間使用普遍存在幾項(xiàng)對拋光粉回收不利因素

拋光液廢水和生產(chǎn)車間其他廢水進(jìn)行混排，未做分質(zhì)分流等處理，會引進(jìn)其他成分對稀土拋光粉進(jìn)行污染，導(dǎo)致拋光粉回收難度，大成本高，甚至沒有回收價(jià)值。

在拋光液處理過程，有三種方式自然沉淀，壓濾機(jī)過濾和絮凝沉淀。①自然沉淀占地面積大出水無法達(dá)到懸浮物的排放要求;②壓濾機(jī)過濾目前常規(guī)的濾布最細(xì)只有800目，過濾后出水的懸浮物依然超標(biāo);③目前大部分廠家采用的絮凝沉淀的方式進(jìn)行處理，由于懸浮性大，需要使用大量聚合氯化鋁和PAM才能有效的泥水分離，引入鋁元素和有機(jī)物對回收產(chǎn)生影響。

2 優(yōu)化創(chuàng)新拋光粉利用率

2.1 采用集中供應(yīng)方式為分質(zhì)分流奠定基礎(chǔ)

目前主流玻璃拋光機(jī)，其拋光液采用獨(dú)立供液方式，即通過供液泵將位于下方攪拌桶中的拋光液抽到拋光區(qū)域。隨著拋光機(jī)的使用拋光液濃度逐漸降低，對濃度低于工藝要求的需要補(bǔ)加高濃度拋光液，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)每臺拋光機(jī)的拋光液濃度不同，導(dǎo)致拋光出來的玻璃基板存在厚度差異，影響產(chǎn)品品質(zhì)。采用集中供應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)拋光液統(tǒng)一收集，解決了拋光車間廢水混排導(dǎo)致拋光液引入雜質(zhì)問題。

2.2 采用管式膜超濾方式去除拋光過程中引進(jìn)的水

管式微濾膜是一種能將固液混合溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。管式微濾膜采用的是PVDF高分子材料制成，其過濾精度高達(dá)0.1μm，可用于高固體含量的液體過濾與分離。

稀土拋光粉有效成分粒徑在0.1um至10um之間，拋光液的質(zhì)量濃度在5%以下，使用管式微濾膜能有效分離濃縮拋光液濃度，而且能保持拋光粉本身的懸浮特性。

2.3 采用水力旋流器對需要更換的拋光液進(jìn)行雜質(zhì)異物分離進(jìn)行去除

正常稀土拋光粉分布在0.1～10um和雜質(zhì)粉粒徑分布在20～100um之間，要實(shí)現(xiàn)稀土拋光粉有效成分回收利用需要去除大粒徑雜質(zhì)和異物。

水力旋流器又稱水力旋風(fēng)分離器、旋液分離器，是旋流分離器的一種。是利用離心力來分離具有一定密度差以液體為主的懸浮液或乳濁液的分離設(shè)備。常采用幾級串聯(lián)的方式或與其他分離設(shè)備配合應(yīng)用，以提高其分離效率。粗顆粒由下部排出，細(xì)顆粒由上部排出。拋光粉中的固體粒子的分級通過粒度差進(jìn)行分離，能達(dá)到回收利用的要求。

通過以上三種方式提高了拋光粉利用率，再生產(chǎn)過程中節(jié)約了40%的拋光粉使用量，同時(shí)提高了生成產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。

3 高純度環(huán)保型拋光粉分離技術(shù)

車間排放稀土拋光粉廢液的固液分離主要依靠膜片過濾器進(jìn)行過濾。過濾器的主要通過膜片的過濾作用，將拋光液中的細(xì)小顆粒截留下來，從而達(dá)到稀土拋光粉和水分離的效果。

在過濾過程中，過濾器中的拋光液受壓從外部穿過過濾膜片，拋光粉固體顆粒在膜片表面形成均勻的率濾餅。濾餅附著在過濾單元上，從而持續(xù)的保持內(nèi)外的壓力差。

在卸泥的過程中，壓縮氣體被強(qiáng)制通過濾餅并與過濾相同方向進(jìn)入過濾單元的內(nèi)部。此時(shí)，中心管確保殘留在內(nèi)的液體被氣體排出，同時(shí)附著在濾布上的濾餅進(jìn)行脫水，大大降低含水率，形成 3-50mm 的濾餅層。經(jīng)壓縮空氣反吹，濾布膨脹，濾餅產(chǎn)生裂縫，停止壓縮空氣反吹后，濾布收縮，濾餅從濾布上掉落，從而達(dá)到清潔濾布的作用。

經(jīng)過該過濾器處理后的稀土拋光粉含水率在50%以下，比板框壓濾機(jī)含水率低10%，濾液清澈，懸浮物達(dá)到排放要求。同時(shí)避免了絮凝沉淀引入污染物的問題，提高了拋光粉回收利用的價(jià)值。

4 拋光粉回收料末端回收利用的常規(guī)對策

4.1 借助鹽酸浸出工藝回收再利用拋光粉中的稀土

借助鹽酸浸出工藝回收再利用拋光粉中的稀土主要是應(yīng)用鹽酸浸出工藝回收廢拋光粉中的稀土，并在實(shí)驗(yàn)過程中額外添加硫酸、氟化氫、過氧化氫和還原劑。硫酸的加入會在一定程度上抑制稀土的浸出，氟化氫和還原劑的使用會提升拋光粉廢料中稀土的浸出。

4.2 借助堿焙燒法從稀土拋光粉中回收稀土

在出現(xiàn)稀土拋光粉廢料之后借助稀土拋光粉廢料對其進(jìn)行一系列的處理，具體堿焙燒、酸化除雜、水洗，最后得到純凈的稀土氧化物。這項(xiàng)回收工藝在使用的時(shí)候不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生較多的酸性物質(zhì)，而且物質(zhì)的回收過程綠色無污染。

4.3 濃硫酸低溫分解回收廢棄稀土拋光粉

應(yīng)用濃硫酸低溫分解和回收稀土拋光粉廢料，在這個(gè)過程中硫酸的用量、分解溫度、反應(yīng)時(shí)間都會對分解效果產(chǎn)生了深刻的影響。為此，在具體操作的時(shí)候需要控制好這三個(gè)反應(yīng)條件，最終證明在良好的條件下稀土的回收率較高。在較佳實(shí)驗(yàn)條件下，稀土收率可達(dá)95%以上。

5 結(jié)束語

綜上所述，伴隨各個(gè)領(lǐng)域?qū)ο⊥翏伖夥塾昧康脑黾?，在這樣的發(fā)展背景下怎樣強(qiáng)化對稀土拋光粉利用率和對稀土拋光粉廢棄物的循環(huán)加工和再利用成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。文章著重探究了影響稀土拋光粉利用率低和回收價(jià)值的幾個(gè)因素進(jìn)行了分析，同時(shí)對提高稀土拋光粉利用率和提高回收拋光粉純度的方法進(jìn)行了介紹，最后對稀土拋光粉主要成分的回收方法進(jìn)行了介紹。本文旨在能夠?yàn)樘嵘⊥翏伖夥鄣木C合利用率提供重要的支持，最大限度上發(fā)揮出這類材料在社會發(fā)展中的作用。

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作者簡介：

楊金發(fā)（1984- ），男，研究生在讀（中科大），擔(dān)任副總工程師職務(wù)。