CS255434B1 - Způsob získávání solí prvků vzácných zemin - Google Patents
Způsob získávání solí prvků vzácných zemin Download PDFInfo
- Publication number
- CS255434B1 CS255434B1 CS857553A CS755385A CS255434B1 CS 255434 B1 CS255434 B1 CS 255434B1 CS 857553 A CS857553 A CS 857553A CS 755385 A CS755385 A CS 755385A CS 255434 B1 CS255434 B1 CS 255434B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- acid
- hydrogen peroxide
- rare earth
- polishing
- rare
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- -1 rare earth salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N (2s)-2-aminopentanedioic acid;hydrochloride Chemical class Cl.OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N 0.000 abstract 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- FZUJWWOKDIGOKH-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid hydrochloride Chemical compound Cl.OS(O)(=O)=O FZUJWWOKDIGOKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 150000001785 cerium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Účelem je nalézt metodu znovuzískání
solí prvků vzácných zemin z použitých
leštících prášků, čehož se dosáhne tak,
že na kal nebo suspenzi použitého leštícího
prášku se působí směsí anorganické
kyseliny a peroxidu vodíku při pH menším
než 6. Anorganickou kyselinou se rozumí
kyselina dusičná, fosforečná, sírová či
chlorovodíková. Množství peroxidu vodíku
je větší nebo rovno stechiometricky potřebnému.
Description
Vynález se týká způsobu získávání solí prvků vzácných zemin z použitých leštících prášků na bázi oxidů vzácných zemin.
Leštící prášky jsou tvořeny směsí oxidu prvků vzácných zemin. Z těchto oxidů má leštící schopnost pouze oxid ceričitý nebo směs oxidů prvků vzácných zemin obsahující minimálně 50 % oxidu ceričitého, často bývá obsah oxidu ceričitého vyšší než 90 %. Z ostatních prvků · vzácných zemin je nejvíce zastoupen lanthan, neodym a praseodym. Leštící prášky se připravují žíháním různých sloučenin prvků vzácných zemin při poměrně vysokých teplotách. Vzhledem k obsahu oxidu ceričitého a způsobu přípravy jsou leštící prášky nerozpustné v běžných kyselinách. K jejich rozkladu pro analytické účely se obvykle doporučuje alkalické tavení nebo dlouhodobý var s přebytkem kyseliny sírové.
Leštící prášky se používají převážně ve formě vodných suspenzí, které cirkulují v leštících strojích a po vyčerpání leštící schopnosti jsou odváděny do odpadu, čímž jsou nevratně znehodnoceny. Odpadní kaly obsahují kromě oxidů prvků vzácných zemin také určité množství odleštěného skla a v malé míře i zbytky leštících podložních materiálů, zpravidla organického původu. Mají alkalickou reakci.
Odpadní kaly se mohou stát významným zdrojem prvků vzácných zemin jednak pro přípravu leštících prášků, případně pro jiné aplikace - příprava sloučenin ceru nebo v některých případech i dalších prvků, např. neodymu, jehož význam v současné době prudce vzrůstá.
Překážkou při získávání, prvků vzácných zemin z odpadních kalů je obtížný rozklad leštících prášků, jak bylo uvedeno výše.
Je znám způsob, podle něhož se provádí žíhání odvodněných odpadních kalů, rozklad vyžíhaných odpadních kalů kyselinou sírovou, redukce čtyřmocného ceru a krystalizace podvojných síranů prvků vzácných zemin. Následuje konverze na hydroxidy a další zpracování známými metodami.
Jiný způsob spočívá v žíhání odpadních kalů spolu s uhličitanem amonným {15 až 30 %) při teplotě 400 až 500 °C po dobu 2 až 4 hodin. Tavenina se rozkládá kyselinou dusičnou zbavenou redukujících látek při teplotě 100 až 120 °C.
Další navržený způsob rozkladu spočívá v reakci odpadních kalů s koncentrovanou kyselinou dusičnou. Tato reakce probíhá ovšem velmi obtížně. Rozklad se provádí za varu po dobu několika hodin.
Výhodnějším se jeví způsob získávání solí prvků vzácných zemin z odpadních kalů vznikajících při leštění skla leštivy na bázi oxidů prvků vzácných zemin podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na již použitý leštící prášek, obvykle ve formě suspenze či zahuštěného kalu, se působí směsí anorganické kyseliny, zvolené ze skupiny zahrnující kyselinu dusičnou, fosforečnou, sírovou či chlorovodíkovou, a peroxidu vodíku při pH menším než 6, přičemž množství peroxidu vodíku je větší nebo rovno stechiometricky potřebnému množství.
Podstatou tohoto vynálezu je zjištění, že peroxid vodíku podstatně urychluje rozklad odpadních kalů kyselinami. Lze použít např. směsi kyseliny dusičné s peroxidem vodíku, rozklad lze sumárně popsat rovnicemi:
CeO2 + 6 HNO3 + Η2θ2----Z 2 CeťNO^ + °2 + H2O
Ln2O3 + 6 HNO3----2 Ln(NO3)3 + 3 H20
Ln zde značí obecně některý z prvků vzácných zemin, pokud tvoří oxid uvedeného složení. Jak je vidětř,peroxid vodíku zde působí jako redukční činidlo redukující čtyřraocný cer.
Bylo zjištěno, že tento rozklad probíhá mnohem snadněji, než všechny předchozí postupy.
Ve většině případů stačí k dosažení a udržení potřebné reakční teploty neutralizační, směšovací a vlastní reakční teplo , takže není potřeba dodávat energii. Pokud samovolný rozklad neprobíhá dostatečně rychle, stačí k zahájení reakce zahřátí, nejméně na 50 až 120 °C. Další výhodou tohoto postupu je, že odpadní kaly není třeba před zpracováním nijak upravovat, kromě případného částečného odvodnění např. usazováním. Po rozkladu se filtrací odstraní nerozložený podíl, tvořený převážně odleštěným sklem. Filtrát lze přímo zpracovat na leštící prášky, případně s použitím některého ze známých postupů na jiné sloučeniny prvků vzácných zemin.
K rozkladu lze použít zařízení, běžných v chemickém průmyslu. Odpadní kaly, případně částečně odvodněné, např. sedimentaci, se smísí s peroxidem vodíku a pH směsi se upraví na hodnotu nižší než 6. Nejvhodnější je použití přebytku minerální ksyeliny. Vhodná např. je směs peroxidu vodíku s kyselinou dusičnou. Není nutné, aby kyselina dusičná byla koncentrovaná (65%), ale ředění kyseliny není neomezené a souvisí především se stupněm odvodněni odpadních kalů. Totéž platí o peroxidu vodíku. Smísením uvedených složek dojde ke zvýšení teploty, což obvykle stačí k zahájení rozkladu, který pak probíhá samovolně. Doba rozkladu závisí na mnoha faktorech, mj. na složení suspenze odpadních kalů, koncentraci kyseliny, účinnosti míchání apod., pohybuje se v rozmezí od pěti minut do několika hodin, je však v každém případě kratší než pří rozkladu kyselinou dusičnou bez peroxidu vodíku za jinak stejných podmínek. Pokud samovolný rozklad neprobíhá dostatečně rychle, lze jej urychlit zahřátím.
Hlavními výhodami uvedeného postupu jsou nízká energetická náročnost, jednoduché provedení v běžných zařízeních, minimální předběžné úpravy odpadních kalů.
Přikladl
Byly použity odpadní kaly bez jakékoliv úpravy kromě sedimentace a odstranění části vody. Složení: voda - 63,9 %, obsah vzácných zemin v sušině 68,1 %, zbytek je především odleštěné sklo. pH suspenze bylo 10,2.
735,3 g odpadních kalů bylo smícháno v kádince se 75 ml 30% peroxidu vodíku a po částech bylo přilito 440 ml 65% kyseliny dusičné. Směs byla míchána bez zahřívání. Během 30 minut došlo ke zvýšení teploty na 60 °C, po hodině teplota opět poklesla. Po 2 hodinách bylo míchání ukončeno, směs byla ponechána ustát a pak zfiltrována. Bylo získáno 895 ml filtrátu, obsah vzácných zemin 188,8 g/1.
rř'
Přiklad’ 2
Byly použity odpadní kaly o složení: voda 61,5 %, obsah vzácných zemin v sušině - 69,4 %. pH suspenze bylo 10,5.
701 g odpadních kalů bylo v kádince smícháno s 65 ml 30% peroxidu vodíku a po částech bylo přilito 400 ml 65% kyseliny dusičné. Směs byla zahřáta na 80 °C, pak bylo zahříváni přerušeno a směs byla míchána hodinu. Po 4 hodinách stání byla směs zfiltrována, filtrát i filtrační koláč byly analyzovány. Bylo získáno 775 ml filtrátu, obsah vzácných zemin 225,8 g/1. Do filtrátu přešlo 93,4 % vzácných zemin.
Claims (1)
- Způsob získávání solí prvků vzácných zemin z*odpadních kalů vznikajících při leštění skla leštivy na bázi oxidů prvků vzácných zemin vyznačený tím, že na již použitý leštící prášek, obvykle ve formě suspenze či zahuštěného kalu, se působí směsí anorganické kyseliny, zvolené ze skupiny zahrnující kyselinu dusičnou, fosforečnou, sírovou či chlorovodíkovou, a peroxidu vodíku pří pH menším než 6) přičemž množství peroxidu vodíku je větší nebo rovno stechioroetricky potřebnému množství.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS857553A CS255434B1 (cs) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Způsob získávání solí prvků vzácných zemin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS857553A CS255434B1 (cs) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Způsob získávání solí prvků vzácných zemin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS755385A1 CS755385A1 (en) | 1987-07-16 |
| CS255434B1 true CS255434B1 (cs) | 1988-03-15 |
Family
ID=5424901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS857553A CS255434B1 (cs) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Způsob získávání solí prvků vzácných zemin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS255434B1 (cs) |
-
1985
- 1985-10-22 CS CS857553A patent/CS255434B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS755385A1 (en) | 1987-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950003421B1 (ko) | 암모늄 희토류 이중 옥살레이트의 제조방법 및 그것의 희토류 산화물의 제조에 관한 용도 | |
| EP0715603B1 (en) | Treatment method for waste water sludge comprising at least one metal | |
| US4171342A (en) | Recovery of calcium fluoride from phosphate operation waste water | |
| EP0801029A1 (en) | Method for the treatment of impure aluminium oxide | |
| CN112088224A (zh) | 稀土的回收方法 | |
| JPS62187112A (ja) | 希土類元素・鉄系磁石材料から希土類元素を回収する方法 | |
| RU2573905C1 (ru) | Способ переработки редкоземельного концентрата | |
| CS255434B1 (cs) | Způsob získávání solí prvků vzácných zemin | |
| JPH0657354B2 (ja) | 砒素及び珪素の同時除去法 | |
| JPS5531437A (en) | Removal of arsenic and silicic acid present in industrial waste water | |
| RU2069181C1 (ru) | Способ получения оксида скандия | |
| JPH05327B2 (cs) | ||
| CA3097186C (en) | Processing rare earth sulphate solutions | |
| RU2509726C2 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
| SU1041518A1 (ru) | Способ приготовлени магнезитовой добавки | |
| US4574075A (en) | Purification of alkali metal nitrates | |
| KR950013315B1 (ko) | 폐수중 불소처리 잔사의 재처리방법 | |
| CS256541B1 (cs) | Způsob získáváni soli prvků vzácných zemin | |
| Milanova et al. | Purification of rare earth oxide mixtures from a concentrate obtained during the processing of apatite | |
| RU2103387C1 (ru) | Способ извлечения цинка из цинксодержащих отходов | |
| US4137050A (en) | Coal desulfurization | |
| SU1122611A1 (ru) | Способ очистки хлорида аммони | |
| JPS6046930A (ja) | 改良された重油灰の処理方法 | |
| RU2053200C1 (ru) | Способ получения алюмосодержащего коагулянта | |
| JPS5891017A (ja) | α型窒化珪素の精製法 |