CS252287B1 - Způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin - Google Patents
Způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin Download PDFInfo
- Publication number
- CS252287B1 CS252287B1 CS856710A CS671085A CS252287B1 CS 252287 B1 CS252287 B1 CS 252287B1 CS 856710 A CS856710 A CS 856710A CS 671085 A CS671085 A CS 671085A CS 252287 B1 CS252287 B1 CS 252287B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- rare earth
- solution
- rare
- carbonates
- precipitation
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 title abstract description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- -1 rare earth carbonates Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 19
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 21
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 2
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 abstract 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 abstract 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N trichloroacetic acid Chemical class OC(=O)C(Cl)(Cl)Cl YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Účelem řešení bylo nalézt metodu
přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin,
která by zaručovala homogení výrobek.
Tohoto cíle se dosáhne zaváděním plynného
amoniaku do vodného roztoku solí vzácných
zemin, až se dosáhne pH 3,5 až 8,5. Po
této úpravě pH se kromě plynného amoniaku
začne do reakční směsi přivádět i stechiometrické,
případně nadstechiometriqké
množství oxidu uhličitého. Ukončení srážecí
reakce lze například poznat podle
prudkého vzrůstu pH. Uhličitany prvků
vzácných zemin slouží jako meziprodukt
při výrobě katalyzátoru či leštících prášků.
Description
Vynález se týká způsobu přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin·
Uhličitany prvků vzácných zemin jsou důležitým meziproduktem při přípravě dalších sloučenin vzácných zemin, především oxidů· Oxidy mají široké uplatněni v různých oblastech průmyslu· čisté oxidy se používají zejména v elektrotechnice, v jaderné energetice a jako katalyzátory v chemickém průmyslu· Směsí oxidů těchto prvků s obsahem oxidu ceričitého nad 50 % hmot· se používají jako leštící prášky v optickém i sklářském průmyslu·
Uhličitany prvků vzácných zemin se v laboratorním měřítku připravuji srážením roztokem uhličitanu alkalických kovů, působením oxidu uhličitého na oxidy nebo hydroxidy prvků vzácných zemin nebo homogenní hydsiýzou trichloracetátů nebo chloridů za*přítomnosti močoviny· .
Nevýhodou obou posledně uváděných postupů je poměrně komplikované provedeni· Konverze hydroxidů či oxidů na uhličitany je dost pomalá· V nejlepším případě trvá konverze asi
252 287 hodin, obvykle se však uvádí, že k úplné konverzi je zapotřebí více než 8 dnů.· Proces homogení hydrolýzy trichloracetátů nebo chloridů probíhá dostatečnou rychlostí pouze za vyšší teploty· Nevýhodou je rovněž použití poměrně drahých chemikálií. Z uvedených důvodů nemají tyto postupy naději na průmyslové využití·
Sráženi uhličitanů prvků vzácných zemin roztokem uhličitanu sodného bylo využito v průmyslovém měřítku při výrobě leštících prášků· Nevýhodou tohoto způsobu je, že finální produkt může být znečištěn sodnými solemi, což výrazně zhoršuje kvalitu leštících prášků· 1 při jiných aplikacích je tato skutečnost na závadu* Kromě toho při sráženi uhličitanů prvků vzáoných zemin roztokem jakéhokoliv uhličitanu hrozí nebezpečí lokálního přesycení spojené se zvýšením pH. Přitom může docházet ke sráženi málo rozpustných hydroxidů prvků vzácných zemin, což má za následek zhoršení kvality a homogenity produktů.
z
Výhodnějším se jeví způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pH vodného roztoku solí vzácných zemin se upraví podle potřeby,zaváděním plynného amoniaku, výhodně ve směsi se vzduchem, na pH 3» 5 až 8,5» načež se do reakčni směsi začne vedle plynného amoniaku zavádět i stechiometrické, případně nadstechiometrické množství oxidu uhličitého vztaženo na přiváděný amoniak až do skončení srážecí reakce, což lze indikovat například prudkým vzrůstem pH·
Způsob podle vynálezu vylučuje znečištěni produktu jinými prvky, zajiš&ije fyzikální homogenitu produktu a klade
252 287 minimální nároky na použité chemikálie a zařízeni· Použije-li se ke srážení roztok dusičnanů, odpadá při realizaci vynálezu roztok dusičnanu amonného, který lze použít například pro výrobu hnojiv. Způsob podle vynálezu lze zařadit mezi bezodpadové technologie·
Vzhledem k tomu, že všechny prvky vzácných zemin se vyznačují velmi podobnými vlastnostmi je způsob podle vynálezu použitelný ke srážení kteréhokoliv z nich i ke srážení jejich smšsí· Prvky musí být v roztoku přítomny v oxidačním stupni III· Cer, který jako jediný z prvků vzácných zemin tvoří stabilní sloučeniny v oxidačním stupni III i IV, je třeba redukovat, například peroxidem vodiku v kyselém prostředí· Ostatní prvky vzácných zemin se v roztoku vyskytují výhradně v oxidačním stupni III· Průběh sráženi lze například pro roztok dusičnanů vyjádřit sumární stechiometrickou rovnicí*
Ln(N0j)3 ♦ 5 C02 Φ 6 NHj ♦ 5 HgO —^Ln^CO^ + 6
Ln značí v tomto případě prvky s atomovým číslem 27 (Ia) spolu s ytriem a skandiem.
Boztok prvků vzácných zemin se připraví některým ze známých způsobů, tj· rozpuštěním solí ve vodě, rozkladem oxidů nebo hydroxidů kyselinami apod· pH roztoku se upraví podle potřeby plynným amoniakem na hnodnotu 2*5 až 8,5· Spodní hranice je dána hodnotou kyselosti roztoku, při které ještě dochází k absorpci oxidu uhličitého a závisí i na teplotě· Horní hranice je dána počátkem oblasti, ve které se začínají srážet hydroxidy prvků vzácných zemin a tato hodnota závisí především na druhu sráženého kationtu, koncentraci a teplotě
252 287 roztoku* Po dosažení potřebné hodnoty pH se začne spolu s amo niakem zavádět i plynný oxid uhličitý· Vlastní srážecí reakci lze provádět i za normální teploty, snížením teploty se však dosáhne účinnější absorpce oxidu uhličitého· Absorpce amoniaku je při realizaci vynálezu kvantitativní, absorpce oxidu uhličitého však nikoliv· Kromě teploty je závislá i na pH reakční směsi· Z tohoto důvodu je třeba volit vyšší rychlost zavádění oxidu uhličitého než odpovídá Stechiometrii· Bylo zjištěno, že při dostatečně velkém průtoku oxidu uhličitého je rychlost sráženi dána rychlostí zaváděni amoniaku· pH reakční směsi se během sráženi prakticky nemění· Konec srážení se projeví prudkým vzrůstem pH. Při konstantní rychlosti zavádění plynů je časová závislost průšbhu pH blízká tvaru srážecí titrační křivky*
Vhodnou volbou podmínek srážení, tj· teploty, pH, rychlosti srážení, doby zráni sraženiny, koncentrace lze připravit uhličitany v různé formě* Podmínky sráženi lze též upravovat ředěním přiváděných plynů vzduchem·
Způsob podle vynálezu zaručuj* přípravu dokonale homogen ního produktu, což příznivě ovlivňuje reprodukovatelnost procesu a fyzikální vlastnosti produktu· Způsob lze použit při přípravě leštících prášků nebo katalyzátorů na bázi IdigOj, resp· CeOg·
Příklad 1
X ..
Ke sráženi byl použit roztok, připravený rozkladem hydroxidového koncentrátu prvků vzácných zemin kyselinou dusičnou v přítomnosti peroxidu vodíku* Celková koncentrace prvků
252 287 vzácných zemin v roztoku byla 0,3 molů/1, zastoupeni jednotlivých lanthanoidů přepočtené na sumu oxidů, bylo CeOg 83,4 LagOj 7,6 %, NdgOj %, ^6θ11 %, ostatní Ln^O^ 1,5 ?β·
Obsah ΝΝ07 byl 15,28 g/1, pH roztoku bylo 0,1.
Za teploty 24 °C se začal do jednoho litru tohoto roztoku za míchání přivádět plynný amoniak rychlostí 12,4 g BH^/h· Amoniak byl ředěn vzduchem - průtok vzduchu byl 40 1/h· Po dosaženi pH 4 začal se do reakční směsi zavádět i plynný oxid uhličitý rychlostí 142 1/h· Od zahájeni uváděni oxidu uhličitého byl udržován konstantní průtok věech plynů· Po 10 minutách se hodnota pH reakční směsi ustálila na-5· 60 minutách od začátku zavádění COg začala hodnota pH reakční směsi prudce stoupat· Po dosaženi pH 5,95 bylo sráženi ukončeno· Sraženina byla odfiltrována a vysušena při 100 °C· Výtěžek činil 65,55 8 uhličitanů prvků vzácných zemin· Ve filtrátu nebyly nalezeny žádné prvky vzácných zemin·
Příklad 2
Roztok stejného složení jako v příkladu 1 byl zředěn na polovinu, tj· na koncentraci 0,15 mol Ln/1* pH roztoku bylo 0,5· Ke sráženi byly použity 2 litry tohoto roztoku· Při jinak stejném průběhu pokusu byly zjištěny následující spotřeby plynů* C02 355 g, NHj 19,5 g. Výtěžek uhličitanů byl 66,38 g. Prvky vzácných zemin nebyly ve filtrátu nalezeny· Ve filtrátu včetně promývací vody byla provedena bilance dusíku· Obsah byl 15,79 g, obsah byl 15,01 g, což jsou hodnoty v dobré shodě se vstupními·^
Příklad 3
Bylo použito 1,83 1 roztoku o koncentraci 0,15 mol Xn/1, tj· roztok stejného složeni jako v příkladu 2· Reakční xeplo252 287 ta byla udržována mezi 2 až 8 °C. Rychlost zaváděni amoniaku byla 25 g NHj/h· Průtok vzduchu lyl 40 1/h. Po dosažení pH reakční směsi 5,5 byl průtok vzduchu zastaven a rychlostí 142 1/h se aačal přivádět COg. 5 minut po začátku zaváděni COg klesla hodnota pH reakční směsi na 5,2 a na této hodnotě zůstala konstantní· Po 50 minutách pH prudce vzrostlo na 6 a pokus byl ukončen· Sraženina uhličitanů prvků vzácných zemin byla ponechána 20 hodin v klidu a teprve poté odfiltrována, čímž se výrazně zlepšily filtrační vlastnosti suspenze· Po vysušení při 100 °C byl zjištěn výtěžek uhličitanů 56,89 S Ve filtrátu nebyly nalezeny prvky vzácných zemin.
Claims (1)
- PŘEDMĚTVYNÁLEZUZpůsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin vyznačený tím, že pH vodného roztoku soli vzácných zemin se upraví podle potřebyz zaváděním plynného amoniaku, výhodně ve smě< si se vzduchem, na pH 5,5 až 8,5, načež se do reakční směsi začne vedle plynného amoniaku zavádět i stechiometrické, případně nadstechiometrické množství oxidu uhličitého vztaženo na přiváděný amoniak až do skončení srážecí reakce, což se indikuje například prudkým vzrůstem pH·Vytiskly Moravské tiskařské závody,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS856710A CS252287B1 (cs) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS856710A CS252287B1 (cs) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS671085A1 CS671085A1 (en) | 1987-01-15 |
| CS252287B1 true CS252287B1 (cs) | 1987-08-13 |
Family
ID=5414769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS856710A CS252287B1 (cs) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS252287B1 (cs) |
-
1985
- 1985-09-20 CS CS856710A patent/CS252287B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS671085A1 (en) | 1987-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR910010128B1 (ko) | 세륨(iv) 화합물의 수성 콜로이드 분산액 및 그의 제조방법 | |
| US20230303400A1 (en) | Method For Manufacturing Ammonium Sulphate And Calcium Carbonate From Phosphogypsum | |
| DE69415566T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von synthetischem Rutil | |
| EP0499666A1 (de) | Verfahren zur Herstellung sehr reiner Calciumcarbonatpulver | |
| DE69407645T2 (de) | Verfahren zur Trennung von Arsensäure aus einer wässrigen Lösung, die Schwefelsäure und Arsensäure enthält | |
| EP1172331B1 (en) | Method for purification of phosphoric acid | |
| DE4020856C2 (cs) | ||
| Sullivan et al. | Kinetic study of the cerium (IV)-bromous acid reaction in acid sulfate solution. Implications for the Belousov-Zhabotinskii oscillating reaction | |
| CS252287B1 (cs) | Způsob přípravy uhličitanů prvků vzácných zemin | |
| DE3528463A1 (de) | Verfahren zur herstellung von waessrigen loesungen von freiem hydroxylamin | |
| DE3211658C2 (cs) | ||
| JP5674083B2 (ja) | オキシ水酸化鉄ゾル及びその製造方法 | |
| CA1224008A (en) | Process for preparing selenium salts | |
| Svanks | Oxidation of Ammonia in Water by Ferrates (VI) and (IV) | |
| DE3432388C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Natriumchloridlösung | |
| Lovett | Removal of manganese from acid mine drainage | |
| Pu et al. | The Formation of Manganous Dithionate in the Manganese Oxide Flue Gas Desulfurization | |
| EP0110848B1 (en) | A method for producing water-purifying chemicals | |
| US4944929A (en) | Process for the removal of nitrogen oxide from flue gases | |
| US4105683A (en) | Method of preparation of trivalent plutonium formiate | |
| Vickery | Some reactions of cerium and other rare earths with chlorine and hypochlorite | |
| US3855402A (en) | Process for production of tribasic lead sulphate monohydrate | |
| DE527958C (de) | Verfahren zur Herstellung von Sulfaten des Ammoniums | |
| CN109775725A (zh) | 一种石墨烯生产过程中废硫酸的处理方法 | |
| Aravamudan et al. | A new method for the titrimetric determination of perchlorate |