CN101898781A - 一种硝酸铈铵复盐的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硝酸铈铵复盐的制备方法，以高纯氢氧化铈为原料，用工业浓硝酸进行酸溶氢氧化铈，制备硝酸四价铈溶液，并以硝酸铵为沉淀剂通过冷却结晶沉淀，过滤制得高纯硝酸铈铵复盐。此方法制备的硝酸铈铵产品外观为橘红色结晶体。该方法可获得纯度大于98％的硝酸铈铵复盐晶体，回收率大于90％。硝酸铈铵是一种水溶性的橘红色的稀土复盐，具有强氧化性，用途广泛，用于化学试剂和集成电路刻度板的消蚀剂等。该工艺流程简短，便于操作，易于规模化生产，而且母液可以循环利用，起到节能减排作用。

Description

一种硝酸铈铵复盐的制备方法

技术领域

本发明属于稀土复盐的制备技术领域，特别涉及的是一种硝酸铈铵复盐新的制备方法。

背景技术

传统硝酸铈铵的制备工艺：取300℃灼烧的纯度为99.9％氧化铈100克，置于1000毫升的烧杯中，加入400毫升分析纯硝酸，边搅拌边加热，再加入少量助溶剂氢氟酸，使铈全部溶解，浓缩加定量的硝酸铵结晶，结晶物过滤，即得硝酸铈铵。此工艺溶解氧化铈操作麻烦，加助剂氢氟酸才能溶解，溶解时间长，氢氟酸腐蚀严重操作危险性大，工业化扩试的可能性小，而且产品质量水溶较差，水不溶物高，达不到客户对硝酸铈铵产品质量的要求。

发明内容

本发明的目的就是利用现有的搪瓷搅拌槽设备，选定最佳工艺条件，降低各原材料消耗，节能减排，产出质量稳定、适应市场需求、外观橘红、结晶状硝酸铈铵产品。

为实现上述目的，本发明所述的一种硝酸铈铵复盐的制备方法是通过以下工艺步骤完成的：

一、在搪瓷搅拌槽中加入定量体积的去离子水，边搅拌边缓慢加入定量体积的23mol/L的工业浓硝酸，配制成〔H⁺〕为12～17mol/L的稀硝酸，搅拌均匀；

二、将定量的Ce(OH)₄原料，原料组成为TREO≥70.0％、CeO₂/TREO≥99.98％、CL^-≤100PPm、PbO≤25PPm、Fe₂O₃≤25PPm，缓慢加入硝酸溶液中进行酸溶，余酸〔H⁺〕为6.0～10.0mol/L、酸溶液Ce⁴⁺溶解浓度为1.05～1.45mol/L，酸溶温度80～90℃，溶解时间为30～60分钟，溶液清亮；

三、向步骤二制备的清亮溶液内缓慢均匀的加入固体硝酸铵进行沉淀，沉淀温度大于95℃，硝酸铵加入量为铈量的1.5～2.5倍，加入时间为2～4小时；

四、硝酸铵加完后，冷却结晶沉淀出结晶物，待温度降为30～35℃过滤，即得外观橘红、结晶状硝酸铈铵产品。

上述的硝酸铈铵复盐的制备方法中，硝酸铈铵复盐化学式为(NH₄)₂Ce(NO₃)₆产品质量为TREO≥29％、Ce⁴⁺/∑Ce≥98％、CeO₂/TREO≥99.90％、CL^-≤10PPm、PbO≤10PPm、Fe₂O₃≤100PPm、水不溶物≤100PPm。

本发明的优点：

1、以Ce(OH)₄为原料，用工业浓硝酸进行溶解，在溶解时控制Ce⁴⁺浓度、酸溶液余酸〔H⁺〕浓度、硝酸铵加入量、结晶沉淀温度、时间等。

2、设备选用搪瓷搅拌槽，离心机。

3、一次母液可以回收循环利用，进一步降低硝酸单耗，回收有价稀土元素。

4、该方法可获得纯度大于98％的硝酸铈铵复盐晶体，回收率大于90％，产品质量稳定易于批量生产。

具体实施方式

实施例1

称取250公斤Ce(OH)₄，折铈含量182.5公斤。在搪瓷搅拌槽内加去离子水250升，启动搅拌缓慢加入633升工业浓硝酸，搅拌混合均匀后，将称取的氢氧化铈缓慢加入酸溶液中，加热90℃溶解，溶解时间40分钟，溶解清亮后将料液升温大于95℃，缓慢均匀加入固体硝酸铵352公斤，结晶沉淀时间2.5小时，待冷却、离心过滤得外观橘红、结晶状硝酸铈铵产品。产品质量：氧化铈的质量TREO≥29％、Ce⁴⁺/∑Ce≥98％、CeO₂/TREO≥99.90％、CL^-≤10PPm、PbO≤10PPm、Fe₂O₃≤100PPm、水不溶物≤100PPm，符合用户要求。

实施例2

称取260公斤Ce(OH)₄，折铈含量190公斤。在搪瓷搅拌槽内加去离子水320升，启动搅拌缓慢加入600升工业浓硝酸，搅拌混合均匀后，将称取的氢氧化铈缓慢加入酸溶液中，加热90℃溶解，溶解时间30分钟，溶解清亮后将料液升温大于95℃，缓慢均匀加入固体硝酸铵370公斤，结晶沉淀时间3小时，待冷却，离心过滤得外观橘红、结晶状硝酸铈铵产品。产品质量：氧化铈的质量TREO≥29％、Ce⁴⁺/∑Ce≥98％、CeO₂/TREO≥99.90％、CL^-≤10PPm、PbO≤10PPm、Fe₂O₃≤100PPm、水不溶物≤100PPm，符合用户要求。

实施例3

称取270公斤Ce(OH)₄，折铈含量200公斤。在搪瓷搅拌槽内加去离子水300升，启动搅拌缓慢加入620升工业浓硝酸，搅拌混合均匀后，将称取的氢氧化铈缓慢加入酸溶液中，加热90℃溶解，溶解时间40分钟，溶解清亮后将料液升温大于95℃，缓慢均匀加入固体硝酸铵386公斤，结晶沉淀时间2.5小时，待冷却，离心过滤得外观橘红、结晶状硝酸铈铵产品。产品质量：氧化铈的质量TREO≥29％、Ce⁴⁺/∑Ce≥98％、CeO₂/TREO≥99.90％、CL^-≤10PPm、PbO≤10PPm、Fe₂O₃≤100PPm、水不溶物≤100PPm，符合用户要求。

Claims (2)

1.一种硝酸铈铵复盐的制备方法，其特征在于：所述该制备方法是通过以下工艺步骤完成的，

一、在搪瓷搅拌槽中加入定量体积的去离子水，边搅拌边缓慢加入定量体积的23mol/L的工业浓硝酸，配制成〔H⁺〕为12～17mol/L的稀硝酸，搅拌均匀；

二、将定量的Ce(OH)₄原料，原料组成为TREO≥70.0％、CeO₂/TREO≥99.98％、CL^-≤100PPm、PbO≤25PPm、Fe₂O₃≤25PPm，缓慢加入硝酸溶液中进行酸溶，余酸〔H⁺〕为6.0～10.0mol/L、酸溶液Ce⁴⁺溶解浓度为1.05～1.45mol/L，酸溶温度80～90℃，溶解时间为30～60分钟，溶液清亮；

三、向步骤二制备的清亮溶液内缓慢均匀的加入固体硝酸铵进行沉淀，沉淀温度大于95℃，硝酸铵加入量为铈量的1.5～2.5倍，加入时间为2～4小时；

四、硝酸铵加完后，冷却结晶沉淀出结晶物，待温度降为30～35℃过滤，即得外观橘红、结晶状硝酸铈铵产品。

2.根据权利要求1所述的一种硝酸铈铵复盐的制备方法，其特征在于：所述的硝酸铈铵复盐化学式为(NH₄)₂Ce(NO₃)₆产品质量为TREO≥29％、Ce⁴⁺/∑Ce≥98％、CeO₂/TREO≥99.90％、CL^-≤10PPm、PbO≤10PPm、Fe₂O₃≤100PPm、水不溶物≤100PPm。