Abstract Global demand for rare earth metals (REMs), including yttrium, has motivated the scientific community to focus on the recovery of such metals from electronic waste materials. Herein, a solvent extraction method was used to isolate and recover yttrium from the original leaching solution from the fluorescent lamp waste powder dissolved by sulfate. The operating parameters were systematically investigated, including pH, equilibrium time, concentration of extractants, and organic/aqueous ratio using Versatic Acid 10, TOPO, D2EHPA, and Alamine 336. The extracting capacities were in the order of D2EHPA > Versatic Acid 10 > TOPO > Alamine 336. The reaction mechanism of yttrium with each extractant demonstrated the formation of complex compounds with concentration ratios of 1:3, 1:1, and 1:2 with Versatic Acid 10, D2EHPA, and TOPO, respectively. On investigating the extraction mode for yttrium and impurities in the range of equilibrium pH (pHeq) values from 0.95 to 2.25 using D2EHPA, pHe 2.02 (initial pH 2.53) was found to be the most suitable for extraction. Fe in the original leaching solution could be utterly eradicated through the acidity control method. Upon calculating the theoretical number of mixer–settler plates, more than 99% of yttrium was extracted in solution with only two plates as the organic phase. Finally, the stripping test showed favorable stripping rates and followed the order HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) within 10 min. This study is a first step toward developing large-scale operations for extracting REMs from fluorescent lamp waste powder.

中文翻译：

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废荧光灯粉硫酸浸出液液液萃取钇工艺参数及分析

摘要 全球对包括钇在内的稀土金属 (REM) 的需求促使科学界关注从电子废料中回收此类金属。本文采用溶剂萃取法从硫酸盐溶解的荧光灯废粉原浸出液中分离回收钇。使用 Versatic Acid 10、TOPO、D2EHPA 和 Alamine 336 系统地研究了操作参数，包括 pH、平衡时间、萃取剂浓度和有机/水比。萃取能力的顺序为 D2EHPA > Versatic Acid 10 > TOPO > Alamine 336. 钇与每种萃取剂的反应机理表明，与 Versatic Acid 10、D2EHPA 和 TOPO 形成浓度比为 1:3、1:1 和 1:2 的复杂化合物，分别。在使用 D2EHPA 在 0.95 至 2.25 的平衡 pH (pHeq) 值范围内研究钇和杂质的提取模式时，发现 pHe 2.02（初始 pH 值 2.53）最适合提取。原浸出液中的铁可以通过酸度控制方法彻底去除。根据计算混合器-沉降器板的理论数量，超过 99% 的钇在溶液中被提取，只有两个板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提速率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。在使用 D2EHPA 在 0.95 至 2.25 的平衡 pH (pHeq) 值范围内研究钇和杂质的提取模式时，发现 pHe 2.02（初始 pH 值 2.53）最适合提取。原浸出液中的铁可以通过酸度控制方法彻底去除。根据计算混合器-沉降器板的理论数量，超过 99% 的钇在溶液中被提取，只有两个板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提速率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。在使用 D2EHPA 在 0.95 至 2.25 的平衡 pH (pHeq) 值范围内研究钇和杂质的提取模式时，发现 pHe 2.02（初始 pH 值 2.53）最适合提取。原浸出液中的铁可以通过酸度控制方法彻底去除。根据计算混合器-沉降器板的理论数量，超过 99% 的钇在溶液中被提取，只有两个板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提速率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。53) 被发现最适合提取。原浸出液中的铁可以通过酸度控制方法彻底去除。根据计算混合器-沉降器板的理论数量，超过 99% 的钇在溶液中被提取，只有两个板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提速率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。53) 被发现最适合提取。原浸出液中的铁可以通过酸度控制方法彻底去除。根据计算混合器-沉降器板的理论数量，超过 99% 的钇在溶液中被提取，只有两个板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。超过 99% 的钇在溶液中被萃取，只有两块板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提速率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。超过 99% 的钇在溶液中被萃取，只有两块板作为有机相。最后，汽提试验显示出良好的汽提率，并在 10 分钟内遵循 HCl (78.12%) > H2SO4 (76.36%) > HNO3 (74.86%) 的顺序。这项研究是开发从荧光灯废粉中提取 REM 的大规模操作的第一步。