CN101880053B

CN101880053B - 无油稀土碳酸盐的制备方法

Info

Publication number: CN101880053B
Application number: CN2010102412101A
Authority: CN
Inventors: 曹佑明; 文明达; 王�琦; 陈月华; 任萍; 杨泱
Original assignee: YIYANG HONGYUAN RARE EARTH CO Ltd
Current assignee: YIYANG HONGYUAN RARE EARTH CO Ltd
Priority date: 2010-08-01
Filing date: 2010-08-01
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2030-08-01
Also published as: CN101880053A

Abstract

本发明公开了一种规模化生产无油稀土碳酸盐的制备方法，其特征是它包括下列步骤：⑴将单一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液及沉淀剂去油处理，⑵沉淀制备固体单一稀土碳酸盐或混合稀土碳酸盐，⑶漂洗、离心脱水，制备的无油单一稀土碳酸盐或无油混合稀土碳酸盐，外观为粉末状固体，酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0.2﹪，本发明方法适应性强，工艺简便，设备投资少，操作方便，成本低，收率大于97﹪，产品质量稳定，易于实现规模化生产无油稀土碳酸盐，同时解决了普通稀土碳酸盐的酸溶解性差（油多，不溶物大于0.5﹪）的问题。

Description

无油稀土碳酸盐的制备方法

技术领域

本发明涉及一种稀土产品的制备方法，具体地说是一种无油稀土碳酸盐的制备方法。

背景技术

稀土被誉为“工业维生素”，它具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。是新能源、新材料等战略性新兴产业不可或缺的核心资源。目前，国际、国内市场除了对稀土碳酸盐的纯度、非稀土杂质含量等化学性能有严格要求外，对酸溶解性、粒度、比重等物理性能也提出很高的要求。作为一种中间化合物原料，稀土碳酸盐的酸溶解性尤为重要。例如：目前国际市场需求一种无油的碳酸铈，作为汽车气净化剂、石油裂化催化剂等产品的中间化合物原料，对其酸溶解有特别的要求（酸溶解后，要求溶液清亮，酸不溶物小于0.5﹪）。

申请号为200810150419.X，申请日为2008.07.23，发明名称为无油碳酸铈产品的生产工艺公开了一种无油碳酸铈产品的生产工艺：它通过将硝酸铈母液打入3.0m³搪瓷槽中，用浓度3﹪的碳铵水溶液调配，将调配好的溶液加热，然后通过碳酸铈滤饼过滤除油、除铁后得到溶液备用；将制备的溶液置入10m³玻璃钢沉淀槽中，用浓度为3﹪的碳铵水溶液注入玻璃钢沉淀槽内，在常温状态下沉淀 150～200分钟，得到无油碳酸铈；将制得的无油碳酸铈用去离子水进行水洗，然后将水洗过的无油碳酸铈经离心机脱水，包装得到无油碳酸铈产品。上述方法主要是解决硝酸铈母液去向问题，涉及面窄，用碳酸铈做滤饼过滤除油，过滤慢，收率低，不适于无油碳酸铈的规模生产，且此方法仅对硝酸铈母液进行了除油，未对沉淀剂（碳铵水）进行除油，此方法所得的无油碳酸铈的酸溶解性达不到客户要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种规模化生产无油稀土碳酸盐的制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种无油稀土碳酸盐的制备方法，它包括下列步骤：

⑴原料处理：将萃取分离所得单一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，用碱调pH为4.0～4.5，静置30分钟～60分钟，将料液放入放有吸附剂的过滤池中，自然过滤后，得无油单一或无油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液；将沉淀剂加去离子水溶解成浓度10﹪～30﹪的溶液，放入放有吸附剂的过滤池中，自然过滤得无油沉淀剂溶液；

⑵沉淀：将步骤⑴所得无油单一或无油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，放入反应釜，升温至40℃～80℃，沉淀过程保持温度，以9 L/min～30 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油沉淀剂溶液至混合液pH为7，静置30分钟～120分钟，排上清液得固体单一稀土碳酸盐或混合稀土碳酸盐；

⑶漂洗、离心脱水：将步骤⑵所得的固体单一稀土碳酸盐或混合稀土碳酸盐加去离子水漂洗至pH为6.5～6.8，离心甩干，包装得无油单一稀土碳酸盐或无油混合稀土碳酸盐产品。

本发明所述的单一氯化稀土料液、单一硝酸稀土料液、单一硫酸稀土料液中的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种；所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素为上述稀土元素中的两种或两种以上。

本发明在步骤⑴中，所述的碱为碳酸氢铵或氨水或氢氧化钠中的一种。

本发明在步骤⑴中，所述的沉淀剂为碳酸氢铵或碳酸钠中的一种。

本发明在步骤⑴中，所述的吸附剂为活性炭或草木灰或谷壳灰中的一种。

一种采用上述方法生产的无油稀土碳酸盐，它包括无油单一稀土碳酸盐或无油混合稀土碳酸盐，外观为粉末状固体，酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0.2﹪。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其方法适应性强，工艺简便，设备投资少，操作方便，成本低，收率大于97﹪，产品质量稳定（酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0.2﹪），易于实现规模化生产无油稀土碳酸盐，同时解决了普通稀土碳酸盐的酸溶解性差（油多，不溶物大于0.5﹪）的问题，解决了用作化合物原料，酸溶后，因油和不溶物多而过滤难的问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种无油稀土碳酸盐的制备方法，它包括下列步骤：

⑴原料处理：将萃取分离所得单一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液。所述的单一氯化稀土料液、单一硝酸稀土料液、单一硫酸稀土料液中的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种；所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素为上述稀土元素中的两种或两种以上。本实施例为单一氯化稀土料液中的氯化铈料液，其纯度为99﹪～99.995﹪（本实施例为99.95﹪），浓度为140g/L～240g/（本实施例为140g/L）。用碱调pH为4.0～4.5（本实施例为4.5），所述的碱为碳酸氢铵或氨水或氢氧化钠中的一种，本实施例为碳酸氢铵。静置30分钟～60分钟（本实施例为30分钟），将料液放入放有吸附剂的过滤池中，所述的吸附剂为活性炭或草木灰或谷壳灰中的一种（本实施例为谷壳灰）。自然过滤后，得无油单一或无油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，本实施例为无油氯化铈料液。将沉淀剂加去离子水溶解成浓度10﹪～30﹪（本实施例为30﹪）的溶液，所述的沉淀剂为碳酸氢铵或碳酸钠中的一种（本实施例为碳酸氢铵），放入放有吸附剂（本实施例为谷壳灰）的过滤池中，自然过滤得无油沉淀剂溶液，本实施例为无油碳酸氢铵溶液。

⑵沉淀：将步骤⑴所得无油单一或无油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，本实施例为无油氯化铈料液。放入反应釜，升温至40℃～80℃（本实施例为50℃），沉淀过程保持温度；以9 L/min～30 L/min（本实施例9 L/min）的速度加入步骤⑴所得的无油沉淀剂溶液（本实施例为无油碳酸氢铵溶液）至混合液pH为7，静置30分钟～120分钟（本实施例为30分钟），排上清液得固体单一稀土碳酸盐或混合稀土碳酸盐，本实施例为无油碳酸铈。

⑶漂洗、离心脱水：将步骤⑵所得的固体单一稀土碳酸盐或混合稀土碳酸盐（本实施例为无油碳酸铈）加去离子水漂洗至pH为6.5～6.8（本实施例为6.8），离心甩干，包装得无油单一稀土碳酸盐或无油混合稀土碳酸盐产品，外观为粉末状固体，酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0.2﹪，本实施例为无油碳酸铈产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.12﹪。

实施例2：

在步骤⑴中，氯化铈料液浓度为175g/L，pH为4.0，沉淀剂碳酸钠，浓度为20﹪。

在步骤⑵中，升温至40℃，沉淀过程保持温度；以15 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油碳酸钠溶液至混合液pH为7，静置50分钟，排上清液得无油碳酸铈。

在步骤⑶中，将步骤⑵所得的无油碳酸铈加去离子水漂洗至pH为6.6，离心甩干，包装得无油碳酸铈产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.15﹪。

余同实施例1。

实施例3：

在步骤⑴中，采用单一硝酸稀土料液中的硝酸铈料液，料液浓度为140g/L～240g/L，本实施例为240g/L，pH为4.2，沉淀剂为碳酸氢铵，浓度为10﹪。

在步骤⑵中，升温至60℃，沉淀过程保持温度；以30 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油碳酸氢铵溶液至混合液pH为7，静置80分钟，排上清液得无油碳酸铈。

在步骤⑶中，将步骤⑵所得的无油碳酸铈加去离子水漂洗至pH为6.5，离心甩干，包装得无油碳酸铈产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.13﹪。本实施例也可用于生产低氯根无油碳酸铈产品。

余同实施例1。

实施例4：

在步骤⑴中，采用单一硫酸稀土料液中的硫酸镧料液，料液浓度为50g/L～140g/L，本实施例为60g/L，pH为4.4，沉淀剂为碳酸氢铵，浓度为15﹪。

在步骤⑵中，升温至45℃，沉淀过程保持温度；以20 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油碳酸氢铵溶液至混合液pH为7，静置90分钟，排上清液得无油碳酸镧。

在步骤⑶中，将步骤⑵所得的无油碳酸镧加去离子水漂洗至pH为6.5，离心甩干，包装得无油碳酸镧产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.14﹪。本实施例也可用于生产低氯根无油碳酸镧产品。

余同实施例1。

实施例5：

在步骤⑴中，所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu稀土元素中的两种或两种以上。本实施例采用混合氯化稀土料液中的氯化镨钕料液，组份为氧化镨：氧化钕=20﹪～25﹪:80﹪～75﹪﹪（本实施例为氧化镨：氧化钕=20﹪:80﹪），pH为4.1，浓度为140g/L～240g/（本实施例为166g/L），沉淀剂为碳酸氢铵，浓度为25﹪。

在步骤⑵中，升温至75℃，沉淀过程保持温度；以11 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油碳酸氢铵溶液至混合液pH为7，静置120分钟，排上清液得无油碳酸镨钕。

在步骤⑶中，将步骤⑵所得的无油碳酸镨钕加去离子水漂洗至pH为6.7，离心甩干，包装得无油碳酸镨钕产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.18﹪。

余同实施例1。

实施例6：

在步骤⑴中，采用单一氯化稀土料液中的氯化镝料液，料液浓度为140g/L～240g/L，本实施例为235g/L，pH为4.0，沉淀剂为碳酸氢铵，浓度为12﹪。

在步骤⑵中，升温至80℃，沉淀过程保持温度；以22 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油碳酸氢铵溶液至混合液pH为7，静置120分钟，排上清液得无油碳酸镝。

在步骤⑶中，将步骤⑵所得的无油碳酸镝加去离子水漂洗至pH为6.7，离心甩干，包装得无油碳酸镝产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.19﹪。

余同实施例1。

实施例7：

在步骤⑴中，所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu稀土元素中的两种或两种以上。本实施例采用混合氯化稀土料液中的氯化钐铕钆料液，浓度为140g/L～240g/（本实施例为220g/L），沉淀剂为碳酸氢铵，浓度为15﹪。

在步骤⑵中，升温至80℃，沉淀过程保持温度；以15 L/min的速度加入步骤⑴所得的无油碳酸氢铵溶液至混合液pH为7，静置120分钟，排上清液得无油碳酸钐铕钆。

在步骤⑶中，将步骤⑵所得的无油碳酸钐铕钆加去离子水漂洗至pH为6.7，离心甩干，包装得无油碳酸钐铕钆产品，酸溶解后，检测其不溶物为0.20﹪。

余同实施例1。

Claims

1.一种无油稀土碳酸盐的制备方法，其特征是它包括下列步骤：

⑴原料处理：将萃取分离所得单一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，用碱调pH为4.0～4.5，静置30分钟～60分钟，将料液放入放有吸附剂的过滤池中，自然过滤后，得无油单一或无油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液；将沉淀剂加去离子水溶解成浓度10﹪～30﹪的溶液，放入放有吸附剂的过滤池中，自然过滤得无油沉淀剂溶液；所述的碱为碳酸氢铵或氨水或氢氧化钠中的一种；所述的沉淀剂为碳酸氢铵或碳酸钠中的一种；所述的吸附剂为活性炭或草木灰或谷壳灰中的一种；

2.根据权利要求1所述的无油稀土碳酸盐的制备方法，其特征是在步骤⑴中，所述的单一氯化稀土料液、单一硝酸稀土料液、单一硫酸稀土料液中的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种；所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素为上述稀土元素中的两种或两种以上。

3.一种采用权利要求1或2制备方法生产的无油稀土碳酸盐，它包括无油单一稀土碳酸盐或无油混合稀土碳酸盐，其特征是外观为粉末状固体，酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0.2﹪。