CN101037723A - 晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法 - Google Patents

晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法，重稀土氯化物溶液用8～10％碳铵水调pH值5.0～5.2，加入重稀土氯化物溶液体积的1～3‰聚丙烯酰胺饱和水溶液，过滤，滤液用水稀释0.4～0.5M，加入重稀土碳酸盐作晶种，搅拌混合均匀，然后用8～10％碳铵水沉淀，当pH值6.2时沉淀结束，沉淀容器加水至80～90％满，静置压水12～24小时，将沉淀物洗水2～5次，过滤，得到晶型重稀土碳酸盐。本发明操作简便、成本低、稀土收率高、产品质量好，产品含水率低，产品中碳酸钙、氯根等含量低，容易过滤，包装、堆放、运输方便，并对环境污染小。

Description

晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法
技术领域
本发明属于有色金属湿法冶金领域，涉及一种晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法。
背景技术
混合稀土分组后的重稀土溶液，如作为成品，需进行沉淀处理转为固相。目前沉淀方法主要有两种：一种是草酸沉淀，其沉淀效果较好，颗粒较大，沉淀含杂质少，但草酸价格高，毒性大，会污染环境，其沉淀溶解度较大，影响稀土回收率，沉淀成本高且增加了二次分离处理难度和成本，故对产出大、产值低的重稀土不具有现实意义。另一种是碳铵沉淀，其沉淀成本低，重稀土碳酸盐溶度积较小，稀土回收率高，且后续处理方便，但常因重稀土元素本身的特性，沉淀条件不当将造成沉淀物颗粒细小，过滤困难，产品含水率高，氯根及钙、铁等杂质偏高，给包装、运输和使用带来不便。
发明内容
本发明是解决目前混合稀土分组后重稀土氯化物溶液沉淀方法存在的不足，提供一种沉淀成本低、稀土回收率高的晶型重稀土碳酸盐的沉淀方法。
本发明所采用的技术方案和工序步骤是：①除杂：重稀土氯化物溶液加入浓度8～10％碳铵水，调PH值5.0～5.2，加入重稀土氯化物溶液体积的1～3‰聚丙烯酰胺饱和水溶液，拌匀，静置澄清2～5小时。②重稀土氯化物溶液稀释并加入晶种：过滤，滤液至沉淀容器中，加水稀释使重稀土氯化物溶液浓度为0.4～0.5M，加入重稀土碳酸盐晶种，如第一次沉淀，应用草酸沉淀重稀土氯化物溶液制作晶种，晶种的加入量是其折成重稀土氧化物占沉淀重稀土氯化物溶液所含稀土量的25～35％，并充分搅拌混合均匀。③沉淀：在搅拌条件下加入浓度8～10％碳铵水，当PH值5.6～5.8时，放慢碳铵水加入速度，当PH值6.2时，立即停止加入碳铵水，继续搅拌10～20分钟，并取约100ml上清液用滤纸过滤，滤液加入饱和草酸水检测应无白色浑浊现象，或取1～5ml滤液用0.05～0.2摩尔浓度的乙二胺四乙酸二钠即EDTA水溶液滴定出滤液稀土浓度应小于0.005摩尔，否则应补加碳铵水至沉淀完全，以防止PH值观测不准，造成稀土沉淀不完全而使稀土损失。④压水：加水至沉淀容器80～90％满，压水静置12～24小时。⑤洗水：压水静置后，将上清液过滤排掉，再加水至沉淀容器80-90％满，充分搅拌混合后，静置澄清，将上清液过滤排掉，重复洗水2～5次，过滤排掉上清液，得到晶型重稀土碳酸盐。
本发明操作方便、工序简单、沉淀成本低、稀土回收率高、产品质量好，得到的重稀土碳酸盐为晶型沉淀，容易过滤，产品含水率低，降低了产品中碳酸钙、氯根等含量，包装、堆放、运输和后续使用方便，并对环境污染小。
具体实施方式
实施例一
混合稀土萃取分组后重稀土氯化物溶液1200L，稀土浓度1.47M，酸度0.78N，主要杂质Fe2O3 183mg/L、CaO 30.5mg/L、PbO 0.8mg/L，稀土配分Dy2O3 0.11％、Ho2O3 2.075％、Er2O3 7.99％、Tm2O3 0.99％、Yb2O3 5.7％、Lu2O3 0.77％、Y2O3 81.8％，经计算平均分子量为122.13，重稀土氯化物溶液含重稀土氧化物215.44Kg。重稀土氯化物溶液先加入沉淀槽中，在搅拌下重稀土氯化物溶液用10％碳铵水调整PH值5.2，加入3.6L聚丙烯酰胺饱和水溶液并充分搅拌混合，静置澄清5小时；将上述溶液过滤，滤液用泵泵至沉淀槽，加水稀释至0.5M，加入原先沉淀预留的251.33Kg重稀土碳酸盐作晶种，晶种的加入量折成重稀土氧化物为75.4Kg，占沉淀重稀土氯化物溶液所含稀土量的35％，经充分搅拌混合均匀后；开始加入10％碳铵水沉淀，沉淀过程经常检测PH值变化，当PH值5.8时，放慢碳铵水加入速度，直至PH值6.2时，立即停止加入碳铵水，继续搅拌20分钟，并取约100ml上清液用滤纸过滤，滤液加入饱和草酸水检测无白色沉淀，说明稀土沉淀完全，用水加至沉淀槽90％满，进行静置压水，沉淀物经压水24小时后，将上清液过滤排掉，沉淀槽再加水至90％满，充分搅拌混合进行洗水，然后静置澄清，将上清液过滤排掉，重复洗水5次，最后过滤排掉上清液，将沉淀物放入离心机甩干，得到943.83Kg晶型重稀土碳酸盐，其中包括251.33Kg作晶种的重稀土碳酸盐。
晶型重稀土碳酸盐经分析检测：稀土总量96.6％、烧成率31.6％、Fe2O30.1％、CaO 0.05％、PbO 0.02％、Cl-0.02％、稀土配分Dy2O3 0.108％、Ho2O3 2.092％、Er2O3 8.011％、Tm2O3 0.986％、Yb2O3 5.706％、Lu2O3 0.783％、Y2O3 81.66％，经计算可得到重稀土氧化物212.71Kg，即稀土回收率为98.73％。
实施例二
混合稀土萃取分组后重稀土氯化物溶液1500L，稀土浓度1.55M，酸度0.66N，主要杂质Fe2O3 205mg/L、CaO 32.2mg/L、PbO 0.68mg/L，稀土配分Dy2O3 0.08％、Ho2O3 2.18％、Er2O3 8.03％、Tm2O3 0.94％、Yb2O3 5.57％、Lu2O3 0.69％、Y2O3 82.06％，经计算平均分子量121.8，重稀土氯化物溶液含重稀土氧化物为283.19Kg。重稀土氯化物溶液加入沉淀池中，在搅拌条件下重稀土氯化物溶液用8％碳铵水调整PH值5.0，加入1.5L聚丙烯酰胺饱和水溶液并充分搅拌混合，静置澄清2小时，将上述溶液过滤，滤液用泵泵至沉淀池，加水稀释至0.4M，加入原先沉淀预留的242.24kg重稀土碳酸盐作晶种，晶种的加入量折成重稀土氧化物71Kg，占沉淀重稀土氯化物溶液所含稀土量的25％，经充分搅拌混合均匀后，开始加入8％碳铵水沉淀，沉淀过程经常检测PH值变化，当PH值5.6时，放慢碳铵水加入速度，直至PH值6.2时，立即停止加入碳铵水，继续搅拌10分钟，并取约100ml上清液用滤纸过滤，滤液取5ml用0.0826M的乙二胺四乙酸二钠即EDTA水溶液滴定出滤液稀土浓度为0.0035M，说明稀土基本沉淀完全，用水加至沉淀池80％满，进行静置压水，沉淀物经压水12小时后，将上清液过滤排掉，沉淀池再加水至80％满，充分搅拌混合进行洗水，然后静置澄清，将上清液过滤排掉，重复洗水2次，最后过滤排掉上清液，将沉淀物放入离心机甩干，得到1183.84Kg晶型重稀土碳酸盐，其中包括242.24Kg作晶种的重稀土碳酸盐。
晶型重稀土碳酸盐经分析检测：稀土总量96.72％、烧成率30.64％、Fe2O30.11％、CaO 0.06％、PbO 0.023％、Cl-0.054％、稀土配分Dy2O3 0.08％、Ho2O32.19％、Er2O3 8.05％、Tm2O3 0.96％、Yb2O3 5.55％、Lu2O3 0.67％、Y2O3 82.11％，经计算可得到重稀土氧化物279.83，即稀土回收率为98.81％。
从分析结果表明：本发明具有稀土回收率高、产品含水率低、产品中非稀土杂质含量低的特点。

Claims (2)

1、一种晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法，其特征在于：
(1)将重稀土氯化物溶液加入浓度8～10％碳铵水，使PH值5.0～5.2，然后，加入重稀土氯化物溶液体积的1～3‰聚丙烯酰胺饱和水溶液，拌匀，静置2～5小时；
(2)过滤，滤液加水稀释使重稀土料液浓度0.4～0.5M，加入重稀土碳酸盐晶种，晶种的加入量为其折成重稀土氧化物占重稀土氯化物溶液所含稀土量的25～35％，拌匀；
(3)在搅拌下加入浓度8～10％碳铵水，当PH值6.2时，即停止加碳铵水，再搅拌10～20分钟；
(4)加水至沉淀容器80～90％满，静置压水12～24小时；
(5)上清液过滤，再加水至沉淀容器80-90％满，搅拌，静置，上清液过滤，重复洗水2～5次，过滤、得到晶型重稀土碳酸盐。
2、根据权利要求1所述的晶型重稀土碳酸盐沉淀的方法，其特征在于所述的上清液是用草酸水检测或乙二胺四乙酸二钠滴定。
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