随着科学技术的发展,电子废弃物数量与日俱增。稀土荧光灯和液晶显示屏应用极其广泛,是两种典型电子废弃物,其含有的稀贵金属极具回收价值,弃之不理,不仅是对资源的浪费,也会污染环境。传统回收方法存在回收成本高、环境污染严重等问题,磁悬浮方法具有经济高效、环境友好等优势,是新兴的废弃物分离技术。本文首次将磁悬浮方法应用于稀土荧光灯和液晶显示屏两种典型电子废弃物的分离回收,主要研究内容如下:(1)开发电子废弃物磁悬浮装置并开展理论建模、仿真模拟和实验验证工作。设计磁悬浮观察装置和磁悬浮分离装置,并对装置进行理论建模,阐明基于密度的电子废弃物分离原理。分析磁铁数量对装置磁场特性的影响规律,并开展电子废弃物粉末的磁悬浮分离实验研究工作。实验结果表明磁悬浮装置的磁场力与磁铁数量存在正相关关系,粉末悬浮高度与其密度存在负相关关系,物质分离的密度范围从2.5 g/cm~3到7.14 g/cm~3,能满足稀土荧光灯和液晶显示屏两种典型电子废弃物的分离需求。(2)开展稀土荧光灯废弃物的磁悬浮分离研究,实现三基色稀土荧光粉的分离回收。分析红、绿、蓝三种稀土荧光粉和玻璃粉的磁悬浮差异,开展上述混合粉末的磁悬浮分离实验研究,并探讨装置中磁铁数量对红、蓝稀土荧光粉磁悬浮分离效果的影响。实验结果表明,红粉、蓝粉和玻璃粉属于抗磁性物质会因密度不同而在容器内的不同高度稳定悬浮,而绿粉含有铁磁性物质被吸附在容器底部,最终实现红、绿、蓝三种稀土荧光粉、玻璃粉的分离。(3)开展液晶显示屏废弃物的磁悬浮分离研究,将氧化铟锡(ITO)粉与玻璃粉进行分离,实现ITO粉的分离回收。研究不同粉末质量、不同顺磁性溶液浓度对磁悬浮分离效果的影响,实验结果表明ITO粉与玻璃粉因密度差异而存在显著悬浮高度差,基于此实现ITO粉的磁悬浮分离;粉末的中心悬浮高度与质量无关,溶液浓度与悬浮高度差存在正相关关系。进一步,使用六块磁铁磁悬浮装置实现ITO两种组成成分(氧化铟和氧化锡)的磁悬浮分离。(4)以回收笔记本液晶显示屏ITO为例,提出摩擦清洗-磁悬浮法,实现稀贵金属铟的富集回收。提出笔记本液晶显示屏ITO的摩擦清洗-磁悬浮两步分离回收方案,研究搅拌时间、搅拌速率、摩擦清洗介质以及摩擦清洗体系等工艺参数对ITO回收的影响规律,使ITO的回收率达76.9%,进一步,利用本文提出的磁悬浮装置分离ITO和玻璃粉等杂质,将回收粉末的铟含量富集到原液晶屏铟含量的8.5倍。本文取得的研究成果为稀土荧光灯和液晶显示屏两类典型电子废弃物的分离回收提供了新方法,实现了稀土荧光灯中三基色稀土荧光粉的分离、液晶显示屏中ITO的分离与铟元素的高倍富集,该磁悬浮方法具有环境友好、无强酸强碱、无需电力、成本低等显著优势,具备工业化应用潜力,在电子废弃物分离回收领域应用前景广阔。