CS256541B1 - Způsob získáváni soli prvků vzácných zemin - Google Patents

Abstract

Na zpracovávanou surovinu se působí rozkladnou smSsí kyseliny chlorovodíková a Jodidu alkalickáho kovu, výhodná v nadateohiometriokám množství. Způsob lze použít nejen pro leětioí práSky a odpady po Jeho použití, ale i pro katalyzátory na bázi oxidu oeriěitého.

Description

Vynález se týká způsobu získávání solí prvků vzácných zemin.

Oxid ceričitý, připravený žíháním za vysokých teplot, se velmi obtížně rozkládá běžnými kyselinami a k jeho rozkladu se ohykle doporučuje alkalické tavení. Rovněž směsi oxidu ceričitého s jinými oxidy se obtížně rozkládají, pokud .obsah oxidu ceričitého ve směsi je vyšší než asi 45 %· Typickými představiteli takových směsí jsou leštící prášky na bázi oxidů vzácných zemin. Obsah oxidu ceričitého se v nich pohybuje od 45 do 100 %, dalšími složkami jsou hlavně oxidy lanthanu, neodymu a praseodymu.

Vzhledem k tomu, že leštící prášky se používají převážně ve formě vodných suspenzí, bylo navrženo několik způsobů získávání prvků vzácných zemin z odpadních kalů vznikajících při leštění skla.

Je znám způsob získávání prvků vzácných zemin z odpadních kalů po leštění skla, spočívající v sušení a žíhání odpadních kalů a rozkladu vyžíháných kalů kyselinou sírovou.

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 °0.

Při dalších navržených způsobech se neprovádí tepelná úprava suroviny (žíhání, tavení s uhličitanem) a rozklad se provádí jen mokrou cestou - rozpouštěním v kyselině dusičné ve směsi kyseliny s peroxidem vodíku.

Sušení a žíhání odpadních kalů je energeticky náročné, podobně jako rozklad kyselinou dusičnou, který je nutno provádět za varu. Rozklad směsí kyseliny dusičné s peroxidem vodíku lže aplikovat s dostatečnou účinností pouze na vodnou suspenzi použitého leštícího prášku.

Při přípravě leštících prášků odpadá určitý podíl, který nevyhovuje svými fyzikálními vlastnostmi (např. granuloipetrickým složením), pro použití jako leštivo. Výše uvedené způsoby v tomto případě neumožňují využít tento odpad jako zdroj vzácných zemin.

Výhodnějším a universálnějším se jeví způsob získávání . solí prvků vzácných zemin z odpadních leštících prášků, kalů po leštění skla a dalších směsí, jejichž hlavní složkou je oxid ceričitý podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na zpracovávanou surovinu, případně ve formě vodné suspenze, se působí rozkladnou směsí kyseliny chlorovodíkové a jodidu alkalického kovu v množství rovném nebo větším stechiometricky potřebnému. Působení, roz-w kladné směsi lze provádět za míchání.

Vynález je založen na zjištění, že jodidové ionty výi^azně urychlují rozklad oxidu ceričitého v kyselém prostředí.

Hlavními výhodami způsobu podle vynálezu jsou nízká náročnost a jednoduché a rychlé provedení. Je mošno zpracovávat i takové suroviny, které dosud známými způsoby zpracovávat nelze.

Použití jiné minerální kyseliny je teoreticky možné, je však méně výhodné buč vzhledem k oxidačním účinkům (kyselina dusičná, chloristá) nebo proto, že tvoří málo rozpustné soli s prvky vzácných zemin (kyselina sírová, fosforečná). Druh použitého jodidu není rozhodující.

Při rozkladu se smísí leštící prášek s kyselinou chlorovodíkovou a jodidem nejméně ve stechiometričkem poměru, nej výhodnější je použití kyseliny chlorovodíkové o koncentraci 15 až 35 % v 10 až 20% přebytku. Jodid, např·» jodid draselný se přidává .v roztoku spolu s kyselinou, nebo zvlášť jako pevná sůl, nejlépe opět v 10 až 20% přebytku. Rozklad nevyžaduje zahřívání reakční směsi. Podle zpracovávaného množství, koncenti'ace a přebytku kyseliny se doba rozkladu za míchání pohybuje v rozmezí 15 až 60 minut. Pokud se ponechá reakční směs delší dobu, např. přes noc, proběhne rozklad i bez míchání. Rychlost rozkladu lze zvýšit zahřátím na teplotu 70 až 120 °C, v případě použití směsi jodidu draselného a koncentrované kyseliny chlorovodíkové není však vliv zahřívání příliš výrazný, neboť tato směs.je sama o sobě velmi účinná.

2565A 1

Při zpracováni odpadních kalů z leštění skla je způsob provedení obdobný, odpadní kaly nevyžadují žádné předběžné úpravy, výhodné je však částečné odvodnění např· sedimentací·

Po rozkladu se z reakční směsi odstraní nerozložený podíl, většinou mechanické nečistoty, případně odleštěné sklo, např* filtrací nebo sedimentací*

Způsob podle vynálezu umožňuje zpracovat nejen odpadní leštící prášky, ale i odpady z výroby leštících, prášků i.katalyzátory, na bázi oxidu ceričitého.

Příklad 1

Surovinou byla frakce leštícího prášku odpadající ^l2^C3 při pneumatickém třídění. Složení: CeCL· - 20,2 Jí, La_o0^ 5,4 %, lId₂O₃ - 3,1 “ 1>3 g tohoto leštícího prášku bylo smícháno s 10 g jodidu draselného a 50 ml kyseliny chlorovodíkové o koncentraci 18 >3, Směs byla ponechána bez zaliřívání po dobu 20 hodin, čas od ča3U byla smŠ3 promíchána tyčinkou. Po 20 hodinách došlo k úplnému rozložení leštícího prášku.

Příklad 2

Byly použity odpadní kaly byla sedimentací odstraněna čá 63,9 %, obsah vzácných zemin v je především odleštěné sklo.

700 g odpadních kalů bylo z leštění skla, z nichž t vody. Složení: voda sušině - 68,1 á, zbytek smícháno v kádince o 135 g jodidu draselného a po částech bylo přilito 430 g 35% ky seliny chlorovodíkové. Směs byla míchána bez zahřívání 1 hodinu. Po 4 hodinách stání byla směs zfiltrována, a filtrát byl analyzován· Bylo získáno 940 ml filtrátu, obsah vzácných zemin byl 165 g/1· Do filtrátu přešlo 90,1 % vzácných zemin.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob získávání solí prvků vzácných zemin z odpadních leštících prášků, kalů po leštění skla a dalších směsí, jejichž hlavní složkou je oxid ceriěitý,vyznačený tím, že na zpracovávanou surovinu, připadne ve formě vodné suspenze oe působí rozkladnou směsí kyseliny chlorovodíkově a jodidu alkalického kovu v množství rovném nebo větším stechioraetrioly potřebnému.

   ř
2. 2. Způsob podle bodu l_/vyznaěený tím, že rozkladnou směsí se na zpracovávanou surovinu působí za míchání.