CN103395820B - 一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺 - Google Patents

一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺 Download PDF

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Abstract

一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺，取混合碳酸稀土，首先酸溶，然后除去SO4 2-，再将铈水解沉淀生成氢氧化铈，再将氢氧化铈溶在盐酸介质中，形成在盐酸弱酸性介质Ce+4的溶液，经过控制条件，在此弱酸性介质下再次沉淀，使得许多金属杂质留在溶液中，得到了非稀土杂质很低的氢氧化铈，而且可以很容易溶于硝酸介质中。本发明所采用的稀土水解沉淀完全，节省大量的碱，加入氧化剂使铈最大值地被氧化成四价铈，从而有利于水解沉淀完成，以实现高比例提炼铈的效果。本发明工艺产生的废水量少，工艺简单，制备成本低，可望大规模工业生产，具有一定的经济效益和很好的社会效益。

Description

一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺
技术领域
本发明涉及一种稀土冶金领域，特别是一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺。
背景技术
碳铈混合碳酸稀土中含有50％左右的氧化铈，如果用萃取槽通过串级萃取的方法提炼出氯化铈产品，会消耗大量的酸碱及其它辅助材料，所需萃取槽设备的体积很大。因此目前生产厂家利用铈的变价性能将铈与非铈分离，提炼出氯化铈产品，但是得到的铈产品杂质含量很高，产品质量受到严重影响，销售价格很低。
方法一：先用盐酸将混和碳酸稀土溶解成氯化稀土，经过除杂，采用萃取槽通过串级萃取工艺，控制工艺参数从提取高纯度氯化铈，再作用NaOH、氧化剂将Ce3+转型沉淀，得到高纯度氢氧化铈。缺点是：处理过程需要消耗大量的酸碱，生产成本很高。加工工艺过程冗长，产生废水量大，加工需经过酸溶，萃取，转型沉淀工序。加工过程中需要先经过萃取提纯，工艺产量小，生产周期长。加工过程中要用到酸溶罐，萃取槽，沉淀罐及各种辅助设备，设备投资多，固定资产投资大，生产操作人员较多。
方法二：先将混和碳酸稀土溶解后除杂，加碱和氧化剂，使铈转型沉淀，再用稀盐酸溶解沉淀，氢氧化高铈不溶于盐酸而与其他稀土分离。缺点是：铈产品纯度不够，非稀土杂质含量高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种对铈的提炼效率高，大幅度降低生产成本，可以进行规模化生产的氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺，其特点是：
取混合碳酸稀土：稀土氧化物总量TREO＝41.25％；SO4 2-＝2.51％，将混合碳酸稀土打入反应罐中，按1：0.7-0.8的固液质量比加入质量百分浓度为31％的盐酸(31％)，调制pH＝3-4；将料液加沸，加入BaCl2，BaCl2与混合碳酸稀土的质量配比0.05-0.07：1，放入过滤箱中过滤，收集滤液打入另一反应罐中，向滤液中加入氨水和双氧水，滤液、氨水和双氧水的质量比为1：0.3-0.4：0.1-0.2，出现深红色沉淀，煮沸，颜色变成黄色沉淀；
将物料放入过滤箱中过滤，并加水清洗沉淀物后，将沉淀物转入反应罐中，按沉淀物：盐酸＝1：0.2-0.3的质量配比加入盐酸，控制溶液的pH＝1-1.5之间，溶液变成深红色；(Ce4+)加热95℃后澄清；
加入分散剂煮沸1-2小时，用苯甲酸试纸检测有无Ce4+；
沉淀完全，过滤，上清液是少铈料液，用于串级萃取分离其它稀土元素；
沉淀的Ce(OH)4用pH＝1-2的稀盐酸洗液洗涤，煮开反应，控制终止后溶液pH＝1-2；
如果pH值变化应加酸调整，如果稀土颗粒澄清不好加碳铵回调pH＝3-4，直至澄清效果很好；控制加酸反应过程中，溶液的pH＝1-2，否则洗液中的稀土浓度会变影响稀土收率，加入60度热水洗一次；如不易沉清可加碳铵或氨水回调pH＝4-4.5；澄清液CeO2/TREO<5％，Ce(OH)4中的CeO2/TREO>95％～98％。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在加入BaCl2时，BaCl2：SO4 2-摩尔比不小于2.5：1。
本发明与现有技术相比，首先酸溶，然后除去SO4 2-，再将铈水解沉淀生成氢氧化铈，然后将氢氧化铈溶在盐酸介质中，形成在盐酸弱酸性介质Ce+4的溶液，经过控制条件，在此弱酸性介质下再次沉淀，使得许多金属杂质留在溶液中，得到了非稀土杂质很低的氢氧化铈，而且可以很容易溶于硝酸介质中。本发明所采用的稀土水解沉淀完全，节省大量的碱，加入氧化剂使铈最大值地被氧化成四价铈，从而有利于水解沉淀完成，以实现高比例提炼铈的效果。本发明工艺产生的废水量少，其中酸、水等原料可以回收循环使用，不外排，充分回收利用资源的同时不会造成对环境的二次污染。本发明方法的工艺简单，完全使用化学法提纯，原材料价格低廉，制备成本低，可望大规模工业生产，具有一定的经济效益和很好的社会效益。本发明方法中所使用的反应罐设备生产制造成熟，易于购置，工业化生产的设备基础投资较小。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺，取包头混合碳酸稀土：稀土氧化物总量TREO＝41.25％；SO4 2-＝2.51％，将混合碳酸稀土打入反应罐中，按1：0.7-0.8的固液质量比加入质量百分浓度为31％的盐酸(31％)，调制pH＝3-4；
将料液加沸，加入BaCl2，BaCl2与混合碳酸稀土的质量配比0.05-0.07：1，放入过滤箱中过滤，收集滤液打入另一反应罐中，向滤液中加入氨水和双氧水，滤液、氨水和双氧水的质量比为1：0.3-0.4：0.1-0.2，出现深红色沉淀，煮沸，颜色变成黄色沉淀；在加入BaCl2时，BaCl2：SO4 2-摩尔比不小于2.5：1。
将物料放入过滤箱中过滤，并加水清洗沉淀物后，将沉淀物转入反应罐中，按沉淀物：盐酸＝1：0.2-0.3的质量配比加入盐酸，控制溶液的pH＝1-1.5之间，溶液变成深红色；(Ce4+)加热95℃后澄清；
加入分散剂煮沸1-2小时，用苯甲酸试纸检测有无Ce4+；
沉淀完全，过滤，上清液是少铈料液，用于串级萃取分离其它稀土元素；
沉淀的Ce(OH)4用pH＝1-2的稀盐酸洗液洗涤，煮开反应，控制终止后溶液pH＝1-2；
如果pH值变化应加酸调整，如果稀土颗粒澄清不好加碳铵回调pH＝3-4，直至澄清效果很好；控制加酸反应过程中，溶液的pH＝1-2，否则洗液中的稀土浓度会变影响稀土收率，加入60度热水洗一次；如不易沉清可加碳铵或氨水回调pH＝4-4.5；澄清液CeO2/TREO<5％，Ce(OH)4中的CeO2/TREO>95％～98％。
少铈料液CeO2/TREO＝3.8％，Ce(OH)4：CeO2/TREO＝98.12％。

Claims (2)

1.一种氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺，其特征在于：
取混合碳酸稀土：稀土氧化物总量TREO＝41.25％；SO4 2-＝2.51％，将混合碳酸稀土打入反应罐中，按1：0.7-0.8的固液质量比加入质量百分浓度为31％的盐酸(31％)，调制pH＝3-4；
将料液加沸，加入BaCl2，BaCl2与混合碳酸稀土的质量配比0.05-0.07：1，放入过滤箱中过滤，收集滤液打入另一反应罐中，向滤液中加入氨水和双氧水，滤液、氨水和双氧水的质量比为1：0.3-0.4：0.1-0.2，出现深红色沉淀，煮沸，颜色变成黄色沉淀；
将物料放入过滤箱中过滤，并加水清洗沉淀物后，将沉淀物转入反应罐中，按沉淀物：盐酸＝1：0.2-0.3的质量配比加入盐酸，控制溶液的pH＝1-1.5之间，溶液变成深红色；加热95℃后澄清；
加入分散剂煮沸1-2小时，用苯甲酸试纸检测有无Ce4+；
沉淀完全，过滤，上清液是少铈料液，用于串级萃取分离其它稀土元素；
沉淀的Ce(OH)4用pH＝1-2的稀盐酸洗液洗涤，煮开反应，控制终止后溶液pH＝1-2；
如果pH值变化应加酸调整，如果稀土颗粒澄清不好加碳铵回调pH＝3-4，直至澄清效果很好；
加入60度热水洗一次；如不易沉清可加碳铵或氨水回调pH＝4-4.5；澄清液CeO2/TREO<5％，Ce(OH)4中的CeO2/TREO>95％～98％。
2.根据权利要求1所述的氟碳铈混合碳酸稀土提取高纯度可溶性氢氧化铈工艺，其特征在于：在加入BaCl2时，BaCl2：SO4 2-摩尔比不小于2.5：1。
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