CN115418505A - 一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，涉及稀土处理技术领域。该一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，包括以下处理步骤：S1：在对稀土料液进行处理之前，可以对稀土料液中的稀土含量、酸度、稀土元素配分、非稀土杂质含量进行测定；S2：对测定完毕之后的稀土料液中进行加入一定比例的酸溶液，然后将其使用塑料薄膜或者其他密封膜将其容器进行密封，密封之后的混合溶液将其放置于特定的温度之下反应一定的时间；S3：对稀土料液中的铈进行分离时。一系列的除去工艺将稀土料液中的铈和非稀土杂质，进一步提高了稀土料液的纯度，并且整体工艺流程较为简单，操作起来比较方便，处理工艺成本较低，适合大规模推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及稀土处理技术领域，具体为一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法。
背景技术
稀土具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理性能﹐主要应用于石油、化工、冶金、纺织、陶瓷玻璃、永磁材料等领域，被誉为“工业味精”、“工业维生素”和“新材料之母”，是珍贵的战略金属资源.稀土元素因其相似的电子层结构及稀土“锏系收缩”现象，致使稀土元素间的离子半径相近﹐决定了稀土元素的物理化学性质的相似性，造成稀土元素之间的分离困难，目前，绝大多数的高纯、单一稀土元素均采用溶剂萃取法分离制备，其原料来源主要包括北方氟碳饰矿－独居石混合稀土矿、南方离子型稀土矿、四川冕宁氟碳饰矿等原矿，以及钦铁硼废料、荧光粉废料、催化剂废料、冶炼渣等二次资源稀土矿。
现有的从稀土料液中进行除去铈和非稀土杂质的方法比较多，并且工艺流程比较复杂，在去除工艺中的反应时间都比较长，同时除去效果一般，除去工艺流程成本较高，因此，本领域技术人员提出了一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，解决了传统稀土料液去除工艺反应时间长，去除效果一般以及去除工艺成本较高的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，包括以下处理步骤：
S1：在对稀土料液进行处理之前，可以对稀土料液中的稀土含量、酸度、稀土元素配分、非稀土杂质含量进行测定；
S2：对测定完毕之后的稀土料液中进行加入一定比例的酸溶液，然后将其使用塑料薄膜或者其他密封膜将其容器进行密封，密封之后的混合溶液将其放置于特定的温度之下反应一定的时间；
S3：对稀土料液中的铈进行分离时，向稀土溶液之中加入一定比例的碳粉，然后将其放置于封闭容器之中，待其反应一定的时间后，向封闭容器之内进行注入氯气，并且同时配合气态配合物生成剂将其铈进行分离；
S4：对稀土料液中的非稀土杂质进行分离时，将稀土料液放置于封闭容器之中进行加热，待其加热到一定的温度时向封闭容器之中进行注入氯气和气态配合物，将放射性元素铀、钍进行气化，同时以气态带出并富集在一定的温度区内加以清除；
S5：在上述步骤之中，将氯化和气相传输之后氯化物溶体采用高温进行过滤，并在特定的温度之下和富氧湿空气进行反应，在反应一定的时间之后，采用水溶法除去稀土化合物中的碱性金属化合物和氯化物。
优选的，所述S2中酸溶液可以为稀盐酸、稀硝酸或者稀硫酸，所述酸溶液在制取的时候酸性溶液原液与水的配比比例为8:1。
优选的，所述S3中向稀土溶液之中进行添加碳粉时，稀土溶液与碳粉的比例为12:1，所述向封闭容器之中进行注入氯气之后反应的时间为35-45分钟。
优选的，所述S4中对混合完毕之后的稀土料液进行加热的时候，加热温度为600-850摄氏度，所述对稀土料液的加热方式为逐步升温加热，每隔100摄氏度需要通过工作人员对其反应情况进行查看并记录。
优选的，所述S4中静止放置反应的时间为15-20分钟，具体时间可以根据现场的静止沉淀情况进行选择增加或者减少。
优选的，所述S5中将氯化和气相传输之后氯化物溶体在600-750摄氏度内的温度环境中进行反应，反应的时间为2-2.2小时。
优选的，所述气态配合物的生成剂为铝和碱金属元素单质、合金或者化合物，可以单独使用或者混合使用。
本发明提供了一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法。具备以下有益效果：
1、本发明通过向稀土溶液之中首先加入碳粉使得稀土溶液在进行处理之前发生初步反应后，然后向溶液之中进行加入酸溶液将其进行再次反应，待其反应之后通过向其封闭容器之中进行通入氯气，将其在进行再次反应，稀土溶液在进行再次反应的同时通过配合气态配合物将铈进行去除。
2、本发明通过将稀土溶液之中进行加热并向封闭反应容器之内进行注入氯气反应，然后向处理过后的稀土溶液采用高温对其进行过滤，将其在特定温度之下和富氧湿空气进行反应，在其反应完毕之后采用水溶法除去稀土化合物中的非稀土杂质。
3、本发明通过一系列的除去工艺将稀土料液中的铈和非稀土杂质，进一步地提高了稀土料液的纯度，并且整体工艺流程较为简单，操作起来比较方便，处理工艺成本较低，适合大规模推广使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，包括以下处理步骤：
S1：在对稀土料液进行处理之前，可以对稀土料液中的稀土含量、酸度、稀土元素配分、非稀土杂质含量进行测定；
S2：对测定完毕之后的稀土料液中进行加入一定比例的酸溶液，然后将其使用塑料薄膜或者其他密封膜将其容器进行密封，密封之后的混合溶液将其放置于特定的温度之下反应一定的时间；
S3：对稀土料液中的铈进行分离时，向稀土溶液之中加入一定比例的碳粉，然后将其放置于封闭容器之中，待其反应一定的时间后，向封闭容器之内进行注入氯气，并且同时配合气态配合物生成剂将其铈进行分离；
S4：对稀土料液中的非稀土杂质进行分离时，将稀土料液放置于封闭容器之中进行加热，待其加热到一定的温度时向封闭容器之中进行注入氯气和气态配合物，将放射性元素铀、钍进行气化，同时以气态带出并富集在一定的温度区内加以清除；
S5：在上述步骤之中，将氯化和气相传输之后氯化物溶体采用高温进行过滤，并在特定的温度之下和富氧湿空气进行反应，在反应一定的时间之后，采用水溶法除去稀土化合物中的碱性金属化合物和氯化物。
酸溶液可以为稀盐酸、稀硝酸或者稀硫酸，酸溶液在制取的时候酸性溶液原液与水的配比比例为8:1，酸溶液具体的材质可以根据现有处理环境中材质进行选择，不同的酸溶液对稀土料液的处理效果会出现不同，经试验多次数据表明，最佳的酸溶液材质为与水配比比例为8:1的稀硫酸溶液。
向稀土溶液之中进行添加碳粉时，稀土溶液与碳粉的比例为12:1，向封闭容器之中进行注入氯气之后反应的时间为35-45分钟，通过稀土料液与碳粉比例为12:1的比例将其进行混合，在其进行混合反应之后向其中进行注入氯气并通过反应时间为35-45分钟的反应才能进行后续的处理作业。
混合完毕之后的稀土料液进行加热的时候，加热温度为600-850摄氏度，对稀土料液的加热方式为逐步升温加热，每隔100摄氏度需要通过工作人员对其反应情况进行查看并记录，S4中静止放置反应的时间为15-20分钟，具体时间可以根据现场的静止沉淀情况进行选择增加或者减少。
将氯化和气相传输之后氯化物溶体在600-750摄氏度内的温度环境中进行反应，反应的时间为2-2.2小时，在通过特定的温度和反应环境之中将其进行反应，然后可以进行后续的处理步骤，气态配合物的生成剂为铝和碱金属元素单质、合金或者化合物，可以单独使用或者混合使用，使用者可以根据现场的环境对其进行选择相应的选择。
实施例二：
本发明实施例提供一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，包括以下处理步骤：
S1：在对稀土料液进行处理之前，可以对稀土料液中的稀土含量、酸度、稀土元素配分、非稀土杂质含量进行测定；
S2：对测定完毕之后的稀土料液中进行加入一定比例的酸溶液，然后将其使用塑料薄膜或者其他密封膜将其容器进行密封，密封之后的混合溶液将其放置于特定的温度之下反应一定的时间；
S3：对稀土料液中的铈进行分离时，向稀土溶液之中加入一定比例的碳粉，然后将其放置于封闭容器之中，待其反应一定的时间后，向封闭容器之内进行注入氯气，并且同时配合气态配合物生成剂将其铈进行分离；
S4：对稀土料液中的非稀土杂质进行分离时，将稀土料液放置于封闭容器之中进行加热，待其加热到一定的温度时向封闭容器之中进行注入氯气和气态配合物，将放射性元素铀、钍进行气化，同时以气态带出并富集在一定的温度区内加以清除；
S5：在上述步骤之中，将氯化和气相传输之后氯化物溶体采用高温进行过滤，并在特定的温度之下和富氧湿空气进行反应，在反应一定的时间之后，采用水溶法除去稀土化合物中的碱性金属化合物和氯化物。
在本发明实验阶段首先是以改性活性炭作为吸附剂对稀土溶液中的铈和非稀土杂质进行吸附处理。
活性炭对稀土废液中杂质的吸附效果并不是非常明显，而且活性炭的获得过程中需要进行铁离子催化，而经过催化后的活性炭不可避免地会将催化所需铁离子带入到处理后的废液中，所以导致活性炭的效果不佳。
氢氧化铈对杂质的吸附效果十分明显，使其中的Fe3+杂质大大减少，起到了去除稀土料液中杂质的作用，原因是氢氧化铺极细，具备胶体的性质。而溶胶系统具有较高的表面能，而这些小颗粒为了减小其表面能，就要选择性地吸附与其组成相类似的离子，从而表现出极强的吸附能力，对硝酸饰溶液中的杂质具有明显吸附的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
S1：在对稀土料液进行处理之前，可以对稀土料液中的稀土含量、酸度、稀土元素配分、非稀土杂质含量进行测定；
S2：对测定完毕之后的稀土料液中进行加入一定比例的酸溶液，然后将其使用塑料薄膜或者其他密封膜将其容器进行密封，密封之后的混合溶液将其放置于特定的温度之下反应一定的时间；
S3：对稀土料液中的铈进行分离时，向稀土溶液之中加入一定比例的碳粉，然后将其放置于封闭容器之中，待其反应一定的时间后，向封闭容器之内进行注入氯气，并且同时配合气态配合物生成剂将其铈进行分离；
S4：对稀土料液中的非稀土杂质进行分离时，将稀土料液放置于封闭容器之中进行加热，待其加热到一定的温度时向封闭容器之中进行注入氯气和气态配合物，将放射性元素铀、钍进行气化，同时以气态带出并富集在一定的温度区内加以清除；
S5：在上述步骤之中，将氯化和气相传输之后氯化物溶体采用高温进行过滤，并在特定的温度之下和富氧湿空气进行反应，在反应一定的时间之后，采用水溶法除去稀土化合物中的碱性金属化合物和氯化物。
2.根据权利要求1所述的一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于：所述S2中酸溶液可以为稀盐酸、稀硝酸或者稀硫酸，所述酸溶液在制取的时候酸性溶液原液与水的配比比例为8:1。
3.根据权利要求1所述的一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于：所述S3中向稀土溶液之中进行添加碳粉时，稀土溶液与碳粉的比例为12:1，所述向封闭容器之中进行注入氯气之后反应的时间为35-45分钟。
4.根据权利要求1所述的一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于：所述S4中对混合完毕之后的稀土料液进行加热的时候，加热温度为600-850摄氏度，所述对稀土料液的加热方式为逐步升温加热，每隔100摄氏度需要通过工作人员对其反应情况进行查看并记录。
5.根据权利要求1所述的一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于：所述S4中静止放置反应的时间为15-20分钟，具体时间可以根据现场的静止沉淀情况进行选择增加或者减少。
6.根据权利要求1所述的一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于：所述S5中将氯化和气相传输之后氯化物溶体在600-750摄氏度内的温度环境中进行反应，反应的时间为2-2.2小时。
7.根据权利要求1所述的一种稀土料液除铈及非稀土杂质的方法，其特征在于：所述气态配合物的生成剂为铝和碱金属元素单质、合金或者化合物，可以单独使用或者混合使用。
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2022
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