CS242846B1 - A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium - Google Patents

A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium Download PDF

Info

Publication number
CS242846B1
CS242846B1 CS852676A CS267685A CS242846B1 CS 242846 B1 CS242846 B1 CS 242846B1 CS 852676 A CS852676 A CS 852676A CS 267685 A CS267685 A CS 267685A CS 242846 B1 CS242846 B1 CS 242846B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cerium
suspension
lanthanides
dissolution
yttrium
Prior art date
Application number
CS852676A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS267685A1 (en
Inventor
Duc H Tran
Jiri Mostecky
Original Assignee
Duc H Tran
Jiri Mostecky
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 Duc H Tran, Jiri Mostecky filed Critical Duc H Tran
Priority to CS852676A priority Critical patent/CS242846B1/en
Publication of CS267685A1 publication Critical patent/CS267685A1/en
Publication of CS242846B1 publication Critical patent/CS242846B1/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Řešení se týká způsobu oddělení ceru od ostatních lanthanoidů a yttria v suspenzi po oxidaci ceru, jehož podstata spočívá v tom, že se provádí frakční rozpouštění při pH 2,4 až 2,6 při teplotě 70 °C až teplotě varu suspenze a po oddělení tekuté fáze se tuhá fáze opět rozpouští při pH 1,7 až 1,5 při výše uvedené teplotě a filtrát se vrací k suspenzi určené k oxidaci ceru.The solution concerns a method of separating cerium from other lanthanides and yttrium in suspension after cerium oxidation, the essence of which is that fractional dissolution is carried out at pH 2.4 to 2.6 at a temperature of 70 °C to the boiling point of the suspension and after separation of the liquid phase, the solid phase is dissolved again at pH 1.7 to 1.5 at the above-mentioned temperature and the filtrate is returned to the suspension intended for cerium oxidation.

Description

(54) Způsob'oddělení ceru od ostatních lanthanoidů a yttria( 54 ) Method for separating cerium from other lanthanides and yttrium

Řešení se týká způsobu oddělení ceru od ostatních lanthanoidů a yttria v suspenzi po oxidaci ceru, jehož podstata spočívá v tom, že se provádí frakční rozpouštění při pH 2,4 až 2,6 při teplotě 70 °C až teplotě varu suspenze a po oddělení tekuté fáze se tuhá fáze opět rozpouští při pH 1,7 až 1,5 při výše uvedené teplotě a filtrát se vrací k suspenzi určené k oxidaci ceru.The solution concerns a method of separating cerium from other lanthanides and yttrium in suspension after cerium oxidation, the essence of which is that fractional dissolution is carried out at pH 2.4 to 2.6 at a temperature of 70 °C to the boiling point of the suspension and after separation of the liquid phase, the solid phase is dissolved again at pH 1.7 to 1.5 at the above-mentioned temperature and the filtrate is returned to the suspension intended for cerium oxidation.

242 846242,846

- 1 242 846- 1,242,846

Vynález se týká oddělení ceru od ostatních lantanoidů a yttria nebo směsi vzácných zemin různých původů.The invention relates to the separation of cerium from other lanthanides and yttrium or a mixture of rare earths of various origins.

Dosud známá provedení oddělení ceru od ostatních lantanoidů navazují na oxidaci ceru z trojmocného do čtyřmocného stavu a dalším srážením ceričitých sloučenin nebo extrakcí ceričitých sloučenin do organické fáze. Přesto, že obsah ceru v sumě vzácných zemin všech proveniencí je vysoký /cca 50 %/, jsou náklady na extrakč ni zařízení a extrakční činidla nesmírně velké a extrakce ceru je metodou málo ekonomickou. Srážení čtyřmocného ceru jako CeO^xHgO nebo bwsické soli se dosud provádí vždy z vodního prostředí a je metodou z hlediska technického vybavení nenáročnou. Sraženiny jsou však často semikoloidní, například při hydrolyse oxidovaného ' koncentrovaného roztoku dusičnanů vzácných zemin v zředěné kyselině sírové, nebo při srážení fosforečnanu ceričitého z dusičnanového čili síranového roztoku po elektrolytické oxidaci, což ztěžuje filtraci a navíc znečisťuje produkty okluzí jiných lantanoidů a dalších reaktantů. Hydroxid ceričitý nebo basické soli čtyřmocného ceru se sráží při pH až 4,5, hydroxidy ostatních lantanoidů se začínají srážet již při pH 6 až 7, proto je selektivita často neuspokojivá. Z teoretického hlediska je srážení nevhodnou metodou, poněvadž postupným srážením se zhoršuje poměr ceru k ostatním vzácným zeminám.The known embodiments of the separation of cerium from other lanthanides are based on the oxidation of cerium from the trivalent to the tetravalent state and further precipitation of cerium compounds or extraction of cerium compounds into the organic phase. Although the cerium content in the sum of rare earths of all provenances is high /about 50%/, the costs of extraction equipment and extraction agents are extremely high and extraction of cerium is an uneconomical method. The precipitation of tetravalent cerium as CeO^xHgO or bwsic salt has so far always been carried out from an aqueous medium and is a method that is not demanding in terms of technical equipment. However, the precipitates are often semi-colloidal, for example during the hydrolysis of an oxidized 'concentrated solution of rare earth nitrates in dilute sulfuric acid, or during the precipitation of cerium phosphate from a nitrate or sulfate solution after electrolytic oxidation, which makes filtration difficult and additionally contaminates the products by occlusion of other lanthanides and other reactants. Cerium hydroxide or basic salts of tetravalent cerium precipitate at pH up to 4.5, hydroxides of other lanthanides begin to precipitate already at pH 6 to 7, therefore selectivity is often unsatisfactory. From a theoretical point of view, precipitation is an unsuitable method, since the ratio of cerium to other rare earths deteriorates with gradual precipitation.

Způsob oddělení ceru, který tvoří předmět tohoto vynálezu, navazuje na způsob oxidace ceru v alkalické suspenzi. Dokonalost oxidace a jemnost částic v suspenzi jsou jedním z předpokladů účinnosti tohoto způsobu oddělení ceru. Dále se zakládá jen na frakčním rozpouštění, při kterém se poměr ceru k ostatním vzácným zeminám sblížením kritické oblasti dělení stále zlepšuje. Hlavním momentem způsobu je však cyklický proces dvoustupňového frakčníhoThe method of separating cerium, which is the subject of this invention, is based on the method of oxidizing cerium in an alkaline suspension. The perfection of oxidation and the fineness of the particles in the suspension are one of the prerequisites for the effectiveness of this method of separating cerium. Furthermore, it is based only on fractional dissolution, in which the ratio of cerium to other rare earths is constantly improving as the critical separation region approaches. However, the main moment of the method is the cyclical process of two-stage fractional

- 2 242 846 rozpouštění. Suspenze, která pochází z procesu vzdušní oxidace, je podrobena frakčnímu rozpouštění při pH 2,5 a teplotě 70 °C až do bodu varu v době cca 2 hodin. Přitom zůstává veškerý cer nerozpuštěný, kdežto cca 95 % z ostatních lantanoidů přejde do roztoku. Po filtraci nebo dekantaci, kdy celkový efekt dělení je horší, avšak praktické provedení je pohodlnější, je surový cer podroben druhému stupni rozpouštění při pH 1,7 až 1,5 a teplotě 70 °C až do bodu varu po dobu cca 2 hodin. Filtrát z druhého stupně rozpouštění, který obsahuje cca 5 % z celkového ceru /většinou jako ionty Ce4+, částečně však jako zpětně zredukované ionty Ce^4/ se převede zpátky k oxidaci společně s další dávkou směsného hydroxidového koncentrátu. Tím se vstupuje do druhého cyklu procesu, který se opakuje ve dvoustupňovém rozpouštění při pH 2,5 a pil 1,7 až 1,5 atd. /viz schéma/. Cyklizace zabezpečuje konec konců kvantitativní výtěžky všech komponentů.- 2,242,846 dissolutions. The suspension, which comes from the air oxidation process, is subjected to fractional dissolution at pH 2.5 and a temperature of 70 °C up to the boiling point for about 2 hours. In this case, all cerium remains undissolved, while about 95% of the other lanthanides go into solution. After filtration or decantation, when the overall separation effect is worse, but the practical implementation is more convenient, the raw cerium is subjected to a second stage of dissolution at pH 1.7 to 1.5 and a temperature of 70 °C up to the boiling point for about 2 hours. The filtrate from the second stage of dissolution, which contains about 5% of the total cerium /mostly as Ce 4+ ions, but partly as back-reduced Ce^ 4 ions / is transferred back to the oxidation together with another batch of mixed hydroxide concentrate. This enters the second cycle of the process, which is repeated in a two-stage dissolution at pH 2.5 and pH 1.7 to 1.5, etc. /see diagram/. Cyclization ultimately ensures quantitative yields of all components.

Schéma cyklického procesu oddělení ceru frakčním rozpouštěním oxidované suspenze hydroxidů vzácných zemin:Scheme of the cyclic process of separating cerium by fractional dissolution of an oxidized suspension of rare earth hydroxides:

suma vzácných zeminv susp.· vzdušná frakční oxidace rozpoušt.sum of rare earths in suspension · air fractional oxidation of solution

—^při pH 2,5 í—^at pH 2.5 í

frakčnífractional

Filtrát II— rozooušt.Filtrate II—dissolved.

vzácné zeFiltrát I miny bez ceru při pH 1,5 až 1,7 ?ový cerovy produktrare cerium-free cerium product Filtrate I mines at pH 1.5 to 1.7

Vynález je dokumentován následujícími příklady aplikace.The invention is documented by the following application examples.

Příklad 1 f 1 000 ml roztoku, který obsahoval 0,35 N Ln^+ v molárním složení La 30 %, Ce 50 % a Nd 20 %, byl po upravení pH na 12,5 přídavkem NaOI-I oxidován vzduchem při 90 °0 po dobu 2 hodin. Následovalo frakční rozpouštění suspenze při pil 2,5 a teplotě 70 °C po dobu 2 hodin. Po filtraci se filtrační koláč podrobil dalšímuExample 1 f 1,000 ml of a solution containing 0.35 N Ln^ + in a molar composition of La 30%, Ce 50% and Nd 20% was, after adjusting the pH to 12.5 by adding NaOI-I, oxidized in air at 90 °C for 2 hours. This was followed by fractional dissolution of the suspension at 2.5 p.p. and a temperature of 70 °C for 2 hours. After filtration, the filter cake was subjected to further

- 5 242 846 frakčnímu rozpouštění při pH 1,7 a teplotě 70 °C po dobu rovněž 2 hodin. Další filtrací se získal cerový produkt a filtrát II se vrátil na začátek nového cyklu a spojil se s novou 1-litrovou dávkou čerstvého roztoku koncentrátu. Po oxidaci se suspenze podrobila 2. cyklu rozpouštění, který se zase prováděl ve dvou stupních při pH 2,5 a 1,7 atd. Zjistilo se, že kvalita produktů se při cyklizaci rychle ustaluje po 5· cyklu. Čistota cerového produktu se zvyšuje z 96,8 % po 1. stupni rozpouštění na 99,8 % po 2. stupni rozpouštění. Ve filtrátu I nebyl nalezen žádný cer.- 5 242 846 fractional dissolution at pH 1.7 and temperature 70 °C for 2 hours. Further filtration gave the cerium product and filtrate II was returned to the beginning of a new cycle and combined with a new 1-liter batch of fresh concentrate solution. After oxidation, the suspension was subjected to a 2nd dissolution cycle, which was again carried out in two stages at pH 2.5 and 1.7, etc. It was found that the quality of the products quickly stabilizes after 5 cycles during cyclization. The purity of the cerium product increases from 96.8% after the 1st dissolution stage to 99.8% after the 2nd dissolution stage. No cerium was found in filtrate I.

Schéma a výsledky, /údaje v gramech/:Scheme and results, /data in grams/:

Oxidace v susp. rozpoušt. Filtrát IOxidation in susp. solvent Filtrate I

cyklus cycle 2. 2. 5. 5. ..... 4· ..... 4· při pH at pH “Cyklus 1. “Cycle 1. 2. 2. 5. 5. 4. 4. La La 17,10 17.10 17,50 17.50 17,52 17.52 17,55 17.55 2 2 ,5 ,5 La La 16,45 16.45 16,95 16.95 16,94 16,91 16.94 16.91 Ce Ce 50,12 50.12 51,57 51,64 51.57 51.64 51,65 51.65 Ce Ce 0 0 0 0 0 0 0 0 Nd Sun 11,78 11.78 12,21 12.21 12,27 12.27 12,27 12.27 ( ( Nd Sun 11,15 11.15 11,60 11.60 11,61. 11,60 11.61. 11.60

přechodný cerový produkttransient cerium product

cyklus cycle 1. 1. 2. 2. 5. 5. 4. 4. La La 0,48 0.48 0,49 0.49 0,49 0.49 0,48 0.48 Ce Ce 50,10 50.10 51,55 51.55 51,55 51.55 51,55 51.55 Nd Sun 0,55 0.55 0,55 0.55 0,54 0.54 0,52 0.52 čistota cleanliness 96,7% 96.7% 96,8% 96.8% 96,8% 96.8% 96,9% 96.9%

iand

Filtrát II rozpuštění při 1 ........ 1 ——————— ———————-Filtrate II dissolved at 1 ........ 1 ——————— ———————-

cyklus cycle 1. 1. •ez.- 2. •ez.- 2. 5. 5. 4t+ 4t + PH PH 1,7 1.7 La La 0,40 0.40 0,42 0.42 0,45 0.45 0,42 0.42 Ce Ce 1,45 1.45 1,52 1.52 1,51 1.51 1,51 1.51 Nd Sun 0,45 0.45 0,49 0.49 0,49 0.49 0,49 0.49 koně čný final J J ( erovy produkt ( er's product cyklus cycle 1. 2o 5 o 4· 1. 2o 5 o 4· La La 0 0 ,2 0,2 0,2 0,2 ,2 0.2 0.2 0.2

Ce 28,61 29,90 29,91 29,95Ce 28.61 29.90 29.91 29.95

Nd 0,05 0,05 0,05 0,05 čistota 99,82%99,85> 99,85) 99,85% poznámka:Nd 0.05 0.05 0.05 0.05 purity 99.82%99.85> 99.85) 99.85% note:

+: začátek cyklického pokusu ++: konec cykliského pokusu + : start of cyclic attempt ++ : end of cyclic attempt

- 4 Příklad 2- 4 Example 2

242 846242,846

000 ml roztoka, který obsahuje 0,41 N Ln^* v molárním Složení La 22,25 Ce 54,2 %, Př 5,9 %, Nd 14,5 % a ostatní lantanoidy 5,15 %, byl po upravení pH na 12,5 přídavkem NaOH oxidován vzduchem při 90 °C v době 2 hodin. Následovalo frakční rozpouštění suspenze při pH 2,5 a teplotě 70 °C po dobu 2 hodATpo filtraci se filtrační koláč podrobil dalšímu frakčnímu rozpouštění při pH 1,5 a teplotě 70 °C po dobu rovněž 2 hodin. Další filtrací se získal cerový produkt, kdežto filtrát II se vracel na začátek nového cyklu a spojil se s novou 1-litrovou dávkou Čerstvého roztoku koncentrátu. Po oxidaci se suspenze podrobila 2«cyklu rozpouštění, který se prováděl ve dvou stupních při pH 2,5 a 1,5 atd. Zjistilo se, že kvalita produktů se při cyklizaci rychle ustaluje po 5, nebo 4· cyklu. Čistota cerového produktu se zvyšuje z cca 91 % po 1» stupni rozpouštění na 98,7 % po 2.stupni rozpouštění. Ve filtrátu I nebyl nalezen žádný cer.000 ml of solution containing 0.41 N Ln^* in molar composition La 22.25 Ce 54.2%, Př 5.9%, Nd 14.5% and other lanthanides 5.15%, was adjusted to pH 12.5 by adding NaOH and oxidized with air at 90 °C for 2 hours. This was followed by fractional dissolution of the suspension at pH 2.5 and temperature 70 °C for 2 hours. After filtration, the filter cake was subjected to another fractional dissolution at pH 1.5 and temperature 70 °C for also 2 hours. Further filtration yielded the cerium product, while filtrate II was returned to the beginning of a new cycle and combined with a new 1-liter batch of Fresh concentrate solution. After oxidation, the suspension was subjected to a 2nd dissolution cycle, which was carried out in two stages at pH 2.5 and 1.5, etc. It was found that the quality of the products stabilized rapidly after 5 or 4 cycles during cyclization. The purity of the cerium product increased from about 91% after the 1st dissolution stage to 98.7% after the 2nd dissolution stage. No cerium was found in the filtrate I.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 242 846242 846 Způsob oddělení ceru od ostatních lantanoidů a yttria v suspenzi po oxidaci ceru vyznačující se tím, že se provádí frakční rozpouštění při pH 2,4 až 2,6 při teplotě 70 °C až teplotě varu suspenze a po oddělení tekuté fáze se tuhá fáze .opět rozpouští při pH 1,7 až 1,5 při výše uvedené teplotě a filtrát se vrací k suspenzi určené k oxidaci ceru.Process for separating cerium from other lanthanides and yttrium in a cerium oxidation slurry, characterized in that fractional dissolution is carried out at a pH of 2.4 to 2.6 at 70 ° C to the boiling point of the suspension and after separation of the liquid phase, the solid phase is recovered. it dissolves at a pH of 1.7 to 1.5 at the above temperature and the filtrate returns to the cerium oxidation slurry.
CS852676A 1985-04-11 1985-04-11 A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium CS242846B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS852676A CS242846B1 (en) 1985-04-11 1985-04-11 A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS852676A CS242846B1 (en) 1985-04-11 1985-04-11 A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS267685A1 CS267685A1 (en) 1985-08-15
CS242846B1 true CS242846B1 (en) 1986-05-15

Family

ID=5364542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS852676A CS242846B1 (en) 1985-04-11 1985-04-11 A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS242846B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS267685A1 (en) 1985-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111020188A (en) A kind of extractant and its preparation method and application
CN1093115A (en) From the fluoride ore, reclaim cerium
US5034201A (en) Recovery of rare earth values from gypsum
CN100486666C (en) Method for preparing ammonia-calcium composite saponification agent and method for continuous saponification extracting
WO2022056230A1 (en) Weak acid lixiviants for selective recovery of alkaline earth metals
US12319982B2 (en) Process and system for recovering rare earth elements
JPS62187112A (en) Method for recovering rare earth element from rare earth element-iron type magnet material
CS242846B1 (en) A method for separating cerium from other lanthanides and yttrium
EP0189831B1 (en) Cobalt recovery method
US4387077A (en) Process for the recovery of substantially radium free calcium sulphate, yttrium and lanthanides, as well as calcium sulphate, yttrium and lanthanides obtained by this process
US4275038A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction and recovering nutrients
US20130259777A1 (en) Tributyl phosphate-nitrate solvent extraction process for producing high purity nuclear grade rare earth metal oxides
US4256716A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction
JPS61533A (en) Method for recovering samarium
KR100265432B1 (en) Cerium recovery method
RU2237299C2 (en) Method for recovering uranium-gadolinium scrap
US5026530A (en) Method for producing copper arsenate compositions
RU2040566C1 (en) Method for complex reprocessing of fine-grained zirconylmenite sands
US20030060634A1 (en) Preparation of bis-(1(2)h-tetrazol-5-yl)-amine monohydrate
JPH0357052B2 (en)
GB1220508A (en) Process for the recovery of vanadium from an organic medium
JPS62191422A (en) Production method of cerium hydroxide
CN110228816A (en) A method of it is utilized by zincic acid strontium synthesis step containing zinc ore crude
US4390507A (en) Process for recovering yttrium and lanthanides from wet-process phosphoric acid
CN108486371A (en) A kind of method of marble useless slurry saponification P507-P204 synergistic systems