CS243399B1 - Method of cerium oxidation - Google Patents
Method of cerium oxidation Download PDFInfo
- Publication number
- CS243399B1 CS243399B1 CS852677A CS267785A CS243399B1 CS 243399 B1 CS243399 B1 CS 243399B1 CS 852677 A CS852677 A CS 852677A CS 267785 A CS267785 A CS 267785A CS 243399 B1 CS243399 B1 CS 243399B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- oxidation
- cerium
- rare earth
- air
- cerium oxidation
- Prior art date
Links
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- UNJPQTDTZAKTFK-UHFFFAOYSA-K cerium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Ce+3] UNJPQTDTZAKTFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- -1 rare earth hydroxide Chemical class 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
- C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
- C01F17/235—Cerium oxides or hydroxides
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
Způsob oxidace ceru vzduěným kyslíkem ve směsných hydroxidových koncentrátech vzácných ženin, spofiívá v tom, Se se provádí při pH vyíěím než 9. Oxidace ceru je předpokladem jeho oddělení od ostatních prvků vzácných zemin.A method of oxidizing cerium with oxygen in mixed hydroxide concentrates Rare concubines, it is being made at pH greater than 9. Cerium oxidation is a prerequisite for its separation from other rare earth elements.
Description
Vynález se týká způsobu oxidace caru, který se nachází v hydroxidových suspenzích vzácných zemin.The present invention relates to a process for the oxidation of tsar found in rare earth hydroxide suspensions.
Oxidace ceru je předpokladem jeho oddálení od ostatních prvků vzácných zemin, která přitom zůstávají ve trojmocnám stavu.Cerium oxidation is a prerequisite for detaching it from other rare earth elements, which remain in the trivalent state.
Dosud známá účinná způsoby oxidace ceru požadují náročnější oxidační činidla, jako je ozon, peraíran amonný, peroxid vodíku, manganistan draselný nebo chlor atd. Kyslík při tlaku 3 až 15 atm. byl používán při pokusech oxidace ceru ve vodní hydroxidové suspenzi.The prior art effective cerium oxidation processes require more demanding oxidizing agents such as ozone, ammonium perhydrate, hydrogen peroxide, potassium permanganate or chlorine, etc. Oxygen at a pressure of 3 to 15 atm. has been used in experiments on the oxidation of cerium in an aqueous hydroxide suspension.
V průmyslovém měřítku se provádí způsob oxidace ceru v koncentrátu vzácných zemin v tuhá fázi. Při teplotách větěích než 120 °C se za 2 až 6 hodin oxiduje 95 až 98 % trojmocného ceru.On an industrial scale, a process for the oxidation of cerium in the rare-earth concentrate in the solid phase is carried out. At temperatures greater than 120 ° C, 95-98% of the trivalent cerium is oxidized in 2-6 hours.
Oxidační stupeň při tomto spůsobu nepřesahuje 99 9. Oxidace je tím dokonalejší, čím meněí je vlhkost hydroxidového čili oxidového koncentrátu. Vzhledem k hygroskopíčnosti oxidů vzácných zemin a k složitosti jejich vázání se vodou se neočekává větěí oxidační stupeň.The oxidation degree in this process does not exceed 99 9. The oxidation is the more perfect the less the moisture of the hydroxide or oxide concentrate. Given the hygroscopicity of the rare earth oxides and the complexity of their binding with water, no major oxidation degree is expected.
VySSÍ procento oxidace vzduěným kyslíkem se dosáhne způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se provádí při pH vyěěím než 9. Vzduch, který probublává suspenzí, dokonale ji promíchá, takže není třeba míchat mechanickým nebo jiným způsobme.A higher percentage of airborne oxygen oxidation is achieved by the process of the invention, which is carried out at a pH greater than 9.
Teplota reakční směsi se má pro zrychlení procesu oxidace pohybovat od 70 °C do teploty bodu varu suspenze. Při výhodných podmínkách ae dosahuje za 30 až 90 minut 1009 oxidace ceru.The temperature of the reaction mixture should be from 70 ° C to the boiling point of the slurry to accelerate the oxidation process. Under preferred conditions ae, 1009 achieves cerium oxidation within 30 to 90 minutes.
Experimentální výsledlqr potvrzují výpočtová úvahy: Ze standardních oxidačních potenciálů B° 3 1,61 V pro proces Ce4* + e” 3 Ce3* a B° 3 1,23 V pro proces Oj + 4H* + 4e“ 3 2 HjO se vypočítá pro daný systém rovnovážní konstanta K 3 2,05 . 10 , čímž se zdá, že oxidace ceru vzduěným kyslíkem v roztoku je nemožná. To věak platí jen v oblasti pU < 1, kde se ionty Ce4* jeětě nesráží.Experimental results are confirmed by the calculation considerations: Of the standard oxidation potentials B ° 3 1.61 V for the Ce 4 * + e " 3 Ce 3 * and B ° 3 1.23 V process for the Oj + 4H * + 4e" 3 2 HjO process, calculates an equilibrium constant K 3 of 2.05 for a given system. 10, which makes it impossible to oxidize cerium with airborne oxygen in solution. However, this applies only in the region of pU <1, where Ce 4 * ions do not precipitate yet.
Při pH>1 se hydroxid ceričitý, který má součin rozpustnosti eca lO“^0»4, tzn. log/Ce4*/3 5,6 - 4pH, začíná srážet. Redoxní rovnováha přechází do formy 4Ce3* + Oj * 14 HjO 3 4 Ce/OH/^ + 12 H+, pro kterou platí následující Nerstova-Petersova rovnice:At pH> 1 with cerium hydroxide, having a solubility product ECA lO "^ 0» 4, i. log / Ce 4 * / 3 5.6 - 4pH, starts to precipitate. Redox equilibrium becomes 4Ce 3 * + Oj * 14 HjO 3 4 Ce / OH / ^ + 12 H + , for which the following Nerst-Peters equation holds:
B 3 - 0,38 + 1,98 . 104 T . log/Ce3*/ +5,95 . 104 T . pH.B 3 - 0.38 + 1.98. 10 4 T. log / Ce 3 * / + 5.95. 10 4 T. pH.
Z toho je zřejmé, že na účinnost oxidace má zvyěování pH větěí vliv nežli zvyšování teploty.Thus, it is apparent that increasing the pH of the oxidation has a greater effect than raising the temperature.
PřikladlHe did
Ve vzorcích po 250 ml roztoku o pH 3,5, který obsahuje 0,35 N Ln3* /59,0 £TRjOj/l/ v molárním složeni La3* 30 9, Ce3* 50 9 a Nd3* 20 9, byly při probublovánl vzduchem sráženy hydroxidy a upravováno pH postupným přidáváním 259 hydroxidu sodného.In samples of 250 ml of a solution of pH 3.5 containing 0.35 N Ln 3 * (59.0 TR TROOj / l) in the molar composition of La 3 * 30 9, Ce 3 * 50 9 and Nd 3 * 20 9 , the hydroxides were bubbled through the air and the pH was adjusted by successive addition of 259 sodium hydroxide.
Po nastavení teploty reakční směsi na 90 °c se směs probublovala vzduchem 90 minut.After adjusting the reaction mixture temperature to 90 ° C, the mixture was purged with air for 90 minutes.
Potom se stanovil oxidační stupeň, který je definován jako procentuální podíl Ce4* k celkovému ceru. Následující výsledky jsou shrnuty v tabulce 1.The oxidation degree, which is defined as the percentage of Ce 4 * to total cerium, was then determined. The following results are summarized in Table 1.
tt
IAND
Tabulka 1Table 1
S pH reakční smSai dosažený stupen oxidace /#/The degree of oxidation (#) achieved with the pH of the reaction mixture
Příklad 2Example 2
Stejná vzorky jako v příkladu t byly oxidovány vzduchem při pH 12,5 a teplota 90 °C, při různá reakční dobá. Závislost stupné oxidace na dobS probublování vzduchem je následující:The same samples as in Example t were oxidized with air at pH 12.5 and 90 ° C, at different reaction times. The dependence of the degree of oxidation on air bubbling is as follows:
Doba oxidace /min/: 10 20 30 40 50 60 70 90Oxidation time (min): 10 20 30 40 50 60 70 90
Stupeň oxid. /%/: 85,2 93,1 98,0 99,5 99,8 100 100 100Grade oxide. /% /: 85.2 93.1 98.0 99.5 99.8 100 100 100
Přiklad 3Example 3
200 ml roztoku koncentrátu vzácných .zemin, který obsahuje 0,32 N Ln^* v složení La 22,3 9, Ce 51,1 9, Pr 6,1 9, Nd 15,2 9 a ostatní lantanoidy 5,3 9 bylo neutralizováno a upraveno na pH 12,5 pomocí 259 roztoku NaOH.200 ml of a rare earth concentrate solution containing 0.32 N of Ln 2 in the composition La 22.3 9, Ce 51.1 9, Pr 6.19, Nd 15.2 9 and the other lanthanides 5.39 were neutralized and adjusted to pH 12.5 with 259 NaOH solution.
!>!>
Při teplote 90 °C byla suspenze probublována vzduchem v dobS 90 minut. Po skončení reakce se veSkerý cer nacházel ve Styřmocnám stavu. Prakčním rozpouštěním byl oddSlen vSechen cer ze směsi vzácných zemin.At 90 ° C, the suspension was bubbled with air for 90 minutes. After completion of the reaction, all cerium was in the tetrahedral state. By virtue of dissolution, all cerium from the rare earth mixture was separated.
P ř 1 k la d 4Example 4
500 ml roztoku vzácných zemin, který mál stejná složení a koncentraci jako vpřlkladu 3 bylo neutralizováno a upraveno na pH 12,5 přidáním 259 roztoku NaOH. Suspenze byla ponechána při teplote místnosti v klidu, přičemž byl zajištěn normální přístup vzduchu a třepalo se každý den jednou 5 minut. Po 11 dnech byla prokázána 1009 oxidace ceru.500 ml of a rare earth solution having the same composition and concentration as in Example 3 was neutralized and adjusted to pH 12.5 by adding 259 NaOH solution. The suspension was allowed to stand at room temperature, ensuring normal air access and shaking once every 5 minutes. After 11 days, 1009 cerium oxidation was demonstrated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS852677A CS243399B1 (en) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Method of cerium oxidation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS852677A CS243399B1 (en) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Method of cerium oxidation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS267785A1 CS267785A1 (en) | 1985-08-15 |
CS243399B1 true CS243399B1 (en) | 1986-06-12 |
Family
ID=5364556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS852677A CS243399B1 (en) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Method of cerium oxidation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS243399B1 (en) |
-
1985
- 1985-04-11 CS CS852677A patent/CS243399B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS267785A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4707349A (en) | Process of preparing a preferred ferric sulfate solution, and product | |
US4780216A (en) | Calcium hypochlorite sanitizing compositions | |
DE1812332C3 (en) | Process for the precipitation of manganese, iron and / or cobalt from solutions thereof | |
US3310374A (en) | Process for removing iron from phosphoric acid | |
US3760064A (en) | Process for the production of neutral calcium hypochlorite crystals | |
CS243399B1 (en) | Method of cerium oxidation | |
DE19825063A1 (en) | Method for suppressing the decay rate of ozone in ultra pure water | |
US4956098A (en) | Oxidation and photoxidation process | |
EP0430685A3 (en) | Process for production of a highly pure silicic acid aqueous solution | |
US4053562A (en) | Production of alkali metal phosphate solutions of low vanadium content | |
Collins et al. | A study of the reactions of various tin (II) compounds with calcium hydroxylapatite | |
US5294417A (en) | Process for removal of mercury from hydroxyl-ammonium nitrate solutions | |
US5104550A (en) | Oxidation and photooxidation process | |
US2311314A (en) | Purification of water | |
EP0316487B1 (en) | A process of preparing ferric sulfate solution | |
IE49557B1 (en) | Process for freeing phosphoric acid from organic contaminats | |
US3123554A (en) | Method of disinfecting and automati- | |
DE1124929B (en) | Process for the production of peroxymonosulphates | |
KR100265432B1 (en) | Cerium recovery method | |
ES2097577T3 (en) | PROCEDURE FOR ELIMINATING IRON AND MANGANESE FROM ZINC SALT ACID SOLUTIONS. | |
RU2082673C1 (en) | Method for extraction of rare-earth elements of acid solutions | |
DE1592533C3 (en) | ||
KR950010799B1 (en) | Process for purifying an aqueous alkali meta chloride solutio n by removing ammonium and iodine | |
GB1474152A (en) | Leaching process for separation of calcium and vanadium oxides | |
JPH09110428A (en) | Method for oxidizing arsenous acid |