CN107973332A - 一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法 - Google Patents

一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107973332A
CN107973332A CN201810061545.1A CN201810061545A CN107973332A CN 107973332 A CN107973332 A CN 107973332A CN 201810061545 A CN201810061545 A CN 201810061545A CN 107973332 A CN107973332 A CN 107973332A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cerium
basic carbonate
preparing high
earth content
high rare
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810061545.1A
Other languages
English (en)
Inventor
卢国贞
鲁强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baotou Cohi Rare Earth Material Co Ltd
Original Assignee
Baotou Cohi Rare Earth Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baotou Cohi Rare Earth Material Co Ltd filed Critical Baotou Cohi Rare Earth Material Co Ltd
Priority to CN201810061545.1A priority Critical patent/CN107973332A/zh
Publication of CN107973332A publication Critical patent/CN107973332A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/247—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，以混合沉淀剂作为铈离子沉淀剂，以硝酸铈溶液作为反应槽底液，采取正加料沉淀方式，在反应槽内发生沉淀反应，控制反应温度和反应槽内终点母液的pH值，使铈离子沉淀完全，经冷却、离心、淋洗得到碱式碳酸铈。本发明采用氨水与碳酸氢铵的混合溶液作为铈离子沉淀剂，采取正加料沉淀方式，可快速将铈离子沉淀剂加入反应底液中，反应过程几乎没有泡沫产生，生产效率大幅提高，可以实现规模化生产。

Description

一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备碱式碳酸铈的方法，特别是涉及一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法。
背景技术：
随着中国稀土产业的发展，市场对特殊物性的稀土产品需求越来越多。碱式碳酸铈由于具有特殊的性质，前景应用非常广泛。主要用于玻璃工业、抛光材料、发光材料、红色颜料等。
目前，制备高稀土总量碱式碳酸铈主要采用水热法，以硝酸铈为铈源，以尿素为碳源在120℃以上高温合成。水热法制备碱式碳酸铈存在能耗高、工艺复杂、生产效率低等不足。另外，还有提出采用碳酸氢铵制备碱式碳酸铈的方法，该方法存在反应过程泡沫太多，无法快速加入沉淀剂，生产效率低，不能实现工业化生产。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种能耗低、工艺简单、生产效率和稀土含量高、粒度分布窄，并可以实现工业化生产的制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法。
本发明的目的由如下技术方案实施：一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，以混合沉淀剂作为铈离子沉淀剂，以硝酸铈溶液作为反应槽底液，采取正加料沉淀方式，在反应槽内发生沉淀反应，控制反应温度和反应槽内终点母液的pH值，使铈离子沉淀完全，经冷却、离心、淋洗得到碱式碳酸铈。
优选的，所述混合沉淀剂的总碱度为3～6mol/L。
优选的，所述混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液。
优选的，所述混合沉淀剂中所述氨水与所述碳酸氢铵的摩尔比为1.38～1.42:1。
优选的，所述混合沉淀剂溶液的温度为20～30℃，添加流速为6.1～18.4L/min，添加时间为40～60min。所述混合沉淀剂溶液用量为理论用量的110～115％。理论用量是根据化学反应方程式计算得到的，为保证沉淀完全，控制终点时母液的pH＝7.0～7.4，由此确定混合沉淀剂溶液用量为理论用量的110～115％。然后依据混合沉淀剂溶液用量和添加流速，确定添加时间。
优选的，停止加料后立即停止加热，继续搅拌30min，然后经所述冷却、离心、淋洗得到碱式碳酸铈。
优选的，所述硝酸铈溶液的浓度为0.5～1.0mol/L，所述硝酸铈溶液的pH＝5.0～6.0。
优选的，所述反应温度为60～95℃。
优选的，所述终点母液的pH＝7.0～7.4。
本发明的优点：本发明采用氨水与碳酸氢铵的混合溶液作为铈离子沉淀剂，采取正加料沉淀方式，可快速将铈离子沉淀剂加入反应底液中，反应过程几乎没有泡沫产生，生产效率大幅提高，可以实现规模化生产。利用本发明方法制备的碱式碳酸铈的REO＝68.68～73.86％，D50＝25.2～35.4μm，D90＝40.4～46.8μm，Cl-/M≤0.0010％，粒度分布窄，稀土总量高，是下游应用的优质粉体原料。本发明反应温度低，能耗大大降低，并可大幅减少二氧化碳的排放量，同时反应物浓度高，减少了纯水消耗量。
具体实施方式：
实施例1：混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液，取氨水与碳酸氢铵的摩尔比为1.38:1，混合沉淀剂温度为30℃，总碱度为3mol/L，取该混合沉淀剂736L。把浓度为1.0mol/L、pH＝6.0、体积为640L的硝酸铈溶液打入3000L搪瓷反应锅，开启反应锅搅拌，加热到90℃。按照流速18.4L/min加入混合沉淀剂，反应过程维持反应温度在90℃不变，加料时间为40min，其中混合沉淀剂用量为理论用量的115％，母液终点pH＝7.4，停止加热后继续搅拌30分钟，放置冷却到40℃。通过离心机甩干，并用30℃、体积550L的纯水对沉淀物淋洗，即可得到碱式碳酸铈。碱式碳酸铈取样分析，REO＝71.14％，D50＝25.2μm，D90＝40.4μm，Cl-/M≤0.0010％。
实施例2：混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液，取氨水与碳酸氢铵的摩尔比为1.40:1，混合沉淀剂温度为25℃，总碱度为3.mol/L，取该混合沉淀剂704L。把浓度为1.0mol/L、pH＝6.0、体积为640L的硝酸铈溶液打入3000L搪瓷反应锅，开启反应锅搅拌，加热到80℃。按照流速17.6L/min加入混合沉淀剂，反应过程维持反应温度在80℃不变，加料时间为40min，其中混合沉淀剂用量为理论用量的110％，母液终点pH＝7.2，停止加热后继续搅拌30分钟，放置冷却到40℃。通过离心机甩干，并用30℃、体积550L的纯水对沉淀物淋洗，即可得到碱式碳酸铈。碱式碳酸铈取样分析，REO＝70.32％，D50＝31.6μm，D90＝43.0μm，Cl-/M≤0.0010％。
实施例3：混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液，取氨水与碳酸氢铵的摩尔比为1.38:1，混合沉淀剂温度为25℃，总碱度为4mol/L，取该混合沉淀剂528L。把浓度为0.75mol/L、pH＝6.0、体积为853L的硝酸铈溶液打入3000L搪瓷反应锅，开启反应锅搅拌，加热到70℃。按照流速10.6L/min加入混合沉淀剂，反应过程维持反应温度在70℃不变，加料时间为50min，其中混合沉淀剂用量为理论用量的110％，母液终点pH＝7.2，停止加热后继续搅拌30分钟，放置冷却到40℃。通过离心机甩干，并用30℃、体积550L的纯水对沉淀物淋洗，即可得到碱式碳酸铈。碱式碳酸铈取样分析，REO＝68.68％，D50＝26.8μm，D90＝42.4μm，Cl-/M≤0.0010％。
实施例4：混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液，取氨水与碳酸氢铵的摩尔比为1.38:1，混合沉淀剂温度为20℃，总碱度为6.0mol/L，取该混合沉淀剂368L。把浓度为0.5mol/L、pH＝6.0、体积为1280L的硝酸铈溶液打入3000L搪瓷反应锅，开启反应锅搅拌，加热到90℃。按照流速6.1L/min加入混合沉淀剂，反应过程维持反应温度在90℃不变，加料时间为60min，其中混合沉淀剂用量为理论的115％，母液终点pH＝7.4，停止加热后继续搅拌30分钟，放置冷却到40℃。通过离心机甩干，并用30℃、体积550L的纯水对沉淀物淋洗，即可得到碱式碳酸铈。碱式碳酸铈取样分析，REO＝73.86％，D50＝30.3μm，D90＝45.1μm，Cl-/M≤0.0010％。
实施例5：混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液，取氨水与碳酸氢铵的摩尔比为1.38:1，混合沉淀剂温度为25℃，总碱度为5mol/L，取该混合沉淀剂422L。把浓度为0.75mol/L、pH＝6.0、体积为853L的硝酸铈溶液打入3000L搪瓷反应锅，开启反应锅搅拌，加热到80℃。按照流速8.5L/min加入混合沉淀剂溶液，反应过程维持反应温度在80℃不变，加料时间为50min，其中混合沉淀剂用量为理论的110％，母液终点pH＝7.2，停止加热后继续搅拌30分钟，放置冷却到40℃。通过离心机甩干，并用30℃、体积550L的纯水对沉淀物淋洗，即可得到碱式碳酸铈。碱式碳酸铈取样分析，REO＝70.31％，D50＝35.4μm，D90＝46.6μm，Cl-/M≤0.0010％。
实施例6：对比实例
1、原料：硝酸铈，二氧化铈浓度为0.50mol/L，温度25℃，体积1L；
2、材料A：混合沉淀剂浓度4.0mol/L，氨水与碳酸氢铵的摩尔比为1.40：1，溶液温度25℃，体积385mL；
3、材料B：碳酸氢铵沉淀剂浓度2.5mol/L，溶液温度25℃，体积660mL；
4、反应条件：使用相同的反应容器，搅拌速度相同，反应温度相同，均为95℃，
5、反应过程及沉淀物差异见下表
注：总体积变化主要是因为蒸发的缘故。
由上表试验数据可以看出，采用本发明混合沉淀剂比采用碳酸氢铵沉淀剂，沉淀剂加入时间大幅度缩减，生产效率明显提高，且得到的沉淀物总量基本不变。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：以混合沉淀剂作为铈离子沉淀剂，以硝酸铈溶液作为反应槽底液，采取正加料沉淀方式，在反应槽内发生沉淀反应，控制反应温度和反应槽内终点母液的pH值，使铈离子沉淀完全，经冷却、离心、淋洗得到碱式碳酸铈。
2.根据权利要求1所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述混合沉淀剂的总碱度为3～6mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述混合沉淀剂为氨水和碳酸氢铵的混合溶液。
4.根据权利要求3所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述混合沉淀剂中所述氨水与所述碳酸氢铵的摩尔比为1.38～1.42:1。
5.根据权利要求4所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述混合沉淀剂溶液的温度为20～30℃，添加流速为6.1～18.4L/min，添加时间为40～60min。
6.根据权利要求1所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：停止加料后立即停止加热，继续搅拌30min，然后经所述冷却、离心、淋洗得到碱式碳酸铈。
7.根据权利要求1所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述硝酸铈溶液的浓度为0.5～1.0mol/L，所述硝酸铈溶液的pH＝5.0～6.0。
8.根据权利要求1所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述反应温度为60～95℃。
9.根据权利要求1所述的一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法，其特征在于：所述终点母液的pH＝7.0～7.4。
CN201810061545.1A 2018-01-23 2018-01-23 一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法 Pending CN107973332A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810061545.1A CN107973332A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810061545.1A CN107973332A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107973332A true CN107973332A (zh) 2018-05-01

Family

ID=62006271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810061545.1A Pending CN107973332A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107973332A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592033A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 广东先导稀材股份有限公司 一种靶材级氧化镓的制备方法
WO2021135803A1 (zh) * 2019-12-30 2021-07-08 安集微电子科技（上海）股份有限公司 一种碱式碳酸铈的合成方法
CN114539818A (zh) * 2022-02-11 2022-05-27 包头稀土研究院 提高蓝色颜料的色彩饱和度的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104891550A (zh) * 2015-07-03 2015-09-09 燕山大学 一种通过混合沉淀剂制备二氧化铈的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104891550A (zh) * 2015-07-03 2015-09-09 燕山大学 一种通过混合沉淀剂制备二氧化铈的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘瑞金等: "采用碳酸氢铵 氨水混合沉淀剂制备碳酸镧的研究", 《稀有金属与硬质合金》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021135803A1 (zh) * 2019-12-30 2021-07-08 安集微电子科技（上海）股份有限公司 一种碱式碳酸铈的合成方法
CN113120943A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 安集微电子科技（上海）股份有限公司 一种碱式碳酸铈的合成方法
CN111592033A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 广东先导稀材股份有限公司 一种靶材级氧化镓的制备方法
CN114539818A (zh) * 2022-02-11 2022-05-27 包头稀土研究院 提高蓝色颜料的色彩饱和度的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107973332A (zh) 一种制备高稀土含量碱式碳酸铈的方法
CN104891550B (zh) 一种通过混合沉淀剂制备二氧化铈的方法
CN101306828B (zh) 一种制备稀土化合物均匀微粉的装置和工艺
CN103165878A (zh) 一种球形镍锰二元材料的制备方法
CN110342556A (zh) 一种低钠高活性特种α-Al2O3微粉的制备方法
CN101899281B (zh) 稀土抛光粉及其制造方法
CN110875472A (zh) 一种锂电池微纳米正极材料的制备方法
CN104419378B (zh) 一种铈基稀土抛光粉的掺氟方法
CN108238627A (zh) 高比表面积微纳米二氧化铈的制备方法
CN102701255A (zh) 高浓度碳化生产球形纳米碳酸钙的方法
CN101829786A (zh) 一种细晶团聚体形貌的钴粉及其制备方法
CN108249471A (zh) 一种制备高比表面积微纳米二氧化铈的方法
CN104944475B (zh) 一种超粗颗粒高纯度碳酸钴的制备方法
CN108987740A (zh) 镍钴铝酸锂正极材料、其制备方法及应用其的电池
CN101544402B (zh) 一种纳米级锆质溶胶及其制备方法
CN103172125A (zh) 一种四氧化三钴的生产方法
CN103754923B (zh) 超细氧化铈的制备方法
CN106467315A (zh) 一锅沉淀法制备Ce0.8Sm0.2O1.9-La1-xSrxFe1-yCoyO3-δ超细粉体
CN103058246B (zh) 一种硫酸钙生产高纯氧化钙的方法
CN103754915B (zh) 一种碳酸锶的制备方法
CN111892084A (zh) 一种低浓度钛液水解制备偏钛酸的方法
CN105883919A (zh) 一种球形氧化钽或球形氧化铌的制备方法
CN108178178A (zh) 一种制备小粒径碱式碳酸铈的方法
CN106830032B (zh) 一种利用微波水热法制备层级结构勃姆石粉体的方法
CN105483412A (zh) 利用低品位钨钼混合精矿制备高纯度钨钼合金的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180501

RJ01 Rejection of invention patent application after publication