DD298762A5 - METHOD FOR PRODUCING PURE EUROPA OXIDE - Google Patents
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- DD298762A5 DD298762A5 DD33927290A DD33927290A DD298762A5 DD 298762 A5 DD298762 A5 DD 298762A5 DD 33927290 A DD33927290 A DD 33927290A DD 33927290 A DD33927290 A DD 33927290A DD 298762 A5 DD298762 A5 DD 298762A5
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Herstellung von reinem Europiumoxid in Leuchtstoffqualitaet aus Seltenerdgemischen mit 0,01 bis 1% Eu2O3/SE2O3. Das erfindungsgemaesze Verfahren ist gekennzeichnet durch die Anreicherung von Eu3 durch Extraktion mit sauren Phosphorsaeureestern, insbesondere Di(2-ethylhexyl)-phosphorsaeure, auf 5% Eu2O3/SE2O3, 2stufige Faellung von * zur Aufkonzentrierung auf 95% Eu2O3/SE2O3 und nachfolgende Feinreinigung durch Ausfaellung von Verunreinigungen an SE3 als Hydroxide aus * Nach diesem Verfahren wird Europiumoxid mit 99,99% Eu2O3/SE2O3 erhalten, wobei die Verunreinigungen an anderen Seltenen Erden jeweils 0,002% je Element betragen.{reines Europiumoxid; Leuchtstoffqualitaet; Seltenerdgemische; Extraktion; saure Phosphorsaeureester; *}The invention relates to the production of pure europium oxide in Leuchtstoffqualitaet from rare earth mixtures with 0.01 to 1% Eu2O3 / SE2O3. The erfindungsgemäaesze method is characterized by the enrichment of Eu3 by extraction with acidic phosphoric acid esters, in particular di (2-ethylhexyl) -phosphorsaeure, to 5% Eu2O3 / SE2O3, 2-stage precipitation of * for concentration to 95% Eu2O3 / SE2O3 and subsequent fine cleaning by Ausfaellung According to this method, europium oxide is obtained with 99.99% Eu2O3 / SE2O3, the impurities on other rare earths being in each case 0.002% per element. {pure europium oxide; Fluorescent quality; Seltenerdgemische; Extraction; acidic phosphoric acid esters; *}
Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von reinem Europiumoxid in Leuchtstoffqualität aus Seltenerdgemischen natürlicher Zusammensetzung mit 0,01-1 % Eu2(VSEjOa.The invention relates to the production of pure europium oxide in luminescent quality from rare earth mixtures of natural composition with 0.01-1% Eu 2 (VSEjOa.
Für die Herstellung von Rotleuchtstoffen auf Basis von mit Eu3+ aktiviertem Yttriumoxid oder Yttriumoxysulfid wird Europiumoxid mit > 99,99% Eu2O3ZSE2O3 benötigt, das gleichzeitig maximal je 10 ppm Ca, Fe, Mn, Mg, Pb, Ni, Cr enthalten darf.For the production of red phosphors based on Eu 3+ activated yttrium oxide or yttrium oxysulfide, europium oxide with> 99.99% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 is required, which simultaneously contains a maximum of 10 ppm Ca, Fe, Mn, Mg, Pb, Ni, Cr may contain.
Europium ist in den meisten Seltenerdmineralien, die industriell zu Seltenerdverbindungen bzw. Seltenerdmetallen verarbeitet werden, nur in sehr geringen Mengen enthalten. So enthaltenEuropium is present in most rare earth minerals, which are processed industrially to rare earth compounds or rare earth metals, only in very small amounts. So included
Es ist bekannt, daß Europium im 2wertigen Zustand sowohl durch Fällung aid auch durch Ionenaustausch oder Flüssig-Flüssig-Extraktion von anderen 3wertigen Seltenen Erden getrennt werden kann. Dabei werden die den Erdalkalimetallen ähnelnden Eigenschaften des Eu2+ (unlösliches Sulfat, lösliches Hydroxid, geringere Adsorption an Kationenaustauschern, geringere Extraktion durch saure Phosphorsäureester) ausgenutzt.It is known that europium can be separated in the bivalent state both by precipitation aid and by ion exchange or liquid-liquid extraction of other trivalent rare earths. The properties of the Eu 2+ (insoluble sulfate, soluble hydroxide, lower adsorption on cation exchangers, lower extraction by acidic phosphoric acid esters) resembling the alkaline earth metals are exploited.
Bekannt ist auch die Abtrennung von Europium als Europiumamalgam durch Behandeln von Lösungen mit Natriumamalgam oder durch elektrolytische Reduktion an einer Quecksilberkathode.The separation of europium as europium amalgam by treating solutions with sodium amalgam or by electrolytic reduction at a mercury cathode is also known.
Es ist bekannt, daß sich reines Europiumoxid aus wenig Europium enthaltenden Seltenerdgemischen praktisch nicht in einem Arbeitsschritt, sondern nur durch viele wiederholte Operationen oder durch Kombination verschiedener Verfahren herstellen läßt. Die Abtrennung von Spuren von 3wertigen Seltenen Erden und die Herstellung von reinem Europiumoxid gestaltet sich am Ende der Verfahrenskombinationen gewöhnlich immer kompliziert und ist mit teilweise erheblichen Ausbeuteverlusten verbunden.It is known that pure europium oxide can be produced from rare europium-containing rare earth mixtures practically not in one step, but only by many repeated operations or by combining different methods. The separation of traces of trivalent rare earths and the production of pure europium oxide is usually complicated at the end of the process combinations and is associated with sometimes considerable losses in yield.
Nach R.C.Vickery, Chemistry of the Lanthanone, London 1953, S. 132, wird Eu3+ in 0,5% Eu2O3/SE2O3 enthaltenden Seltenerdchloridlösungen mit Zinkstaub reduziert und zusammen mit dem isomorphen Bariumsulfat gefällt. Dabei wird Aufkonzentrierung auf 10% Eu2O3/SE2O3 erreicht. Durch mehrfache Wiederholung der Operation wird weitere Anreicherung erreicht, wobei die Abtrennung der letzten Reste an mitausgefällten SE3+ (< 0,1 %) nicht erreicht werden kann. In R. J. Callow, The Industrial Chemistry of the Lanthanone, Yttrium, Thorium and Uranium, Oxford 1967,158, wird die Abtrennung von EuropiumdD-sulfat/Bariumsulfat-Gemischen aus Seltenerdchloridlösungen mit 300 g/l SE2O3 und 0,2 g/l Eu2O3 beschrieben; dabei wird das Europium zwar vollständig gewonnen, aber nur als Konzentrat mit geringem Eu-Gehalt. BeiAccording to RCVickery, Chemistry of the Lanthanone, London 1953, p. 132, Eu 3+ in rare earth chloride solutions containing 0.5% Eu 2 O 3 / SE 2 O 3 is reduced with zinc dust and precipitated together with the isomorphous barium sulfate. Concentration to 10% Eu 2 O 3 / SE 2 O 3 is achieved. By repeated repetition of the operation further enrichment is achieved, the separation of the last residues of mitausgefällten SE 3+ (<0.1%) can not be achieved. In RJ Callow, The Industrial Chemistry of the Lanthanone, Yttrium, Thorium and Uranium, Oxford 1967,158, the separation of europium-D-sulfate / barium sulfate mixtures from rare earth chloride solutions with 300 g / l SE 2 O 3 and 0.2 g / l Eu 2 O 3 described; although the europium is completely recovered, but only as a concentrate with low Eu content. at
1-2 Wiederholungen der Operation wird Aufkonzentrierung auf 70% Eu2O3ZSE2O3 erreicht, Die weitere Reinigung kann durchmehrmalige Kristallisation von EuCI2 · 2 H2O aus konzentrierter Salzsäure erfolgen. Die letzten Reste an SE3+ können jedoch auchauf diese Weise nicht abgetrennt werden.Concentration to 70% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 is achieved 1-2 repetitions of the operation. The further purification can be carried out by repeated crystallization of EuCl 2 .2H 2 O from concentrated hydrochloric acid. However, the last residues of SE 3+ can not be separated in this way either.
75-95% Eu2O3ZSE2O3. Nach Umsetzung zu Chloridlosung (über Oxalat zu Oxid) erfolgt dann Reduktion mit Zink zu Eu2+ und75-95% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 . After conversion to chloride solution (via oxalate to oxide) then reduction with zinc to Eu 2+ and
erhalten werden. Durch Überführung des Konzentrats in Chloridlösung, Reduktion mit Zink und Fällung mit Ammoniumsulfatkann recht reines Europ!um(ll)-sulfat erhalten werden. Nach US-PS 3.524.723 wird aus Seltenerdchloridlösung mit 100-175gto be obtained. By converting the concentrate to chloride solution, reducing it with zinc and precipitating with ammonium sulfate, quite pure europium can be obtained with (II) sulfate. According to US-PS 3,524,723 is from rare earth chloride solution with 100-175g
(MDEI- P) und 90% Kerosin und Reextraktion mit 4-5 η HCI ein Europiumkonzentrat mit etwa 7-15% Eu2O3ZSE2O3 hergestellt, dasdai .ι über Reduktion und Fällung von Europium(ll)-sulfat zu Europiumoxid verarbeitet wird.(MDEIP) and 90% kerosene and Reextraktion with 4-5 η HCl a europium concentrate with about 7-15% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 prepared, the.Dai .ι via reduction and precipitation of europium (II) sulfate to Europium oxide is processed.
durch Extraktion aus Seltenerdchloridlösung mit 20OgZI SE2O3,0,08% Eu2O3ZSE2O3 mit Lösung von 50% VERSATIC ACID(Gt nisch synthetischer tertiärer Carbonsäuren mit 9-11 C-Atomen) und 50% SHELLSOL A (Gemisch von Trimethylbenzolen)und ι jckextraktion mit 3,7 η HCI auf Konzentrat mit 5% Eu2O3ZSE2O3. Für die Abtrennung der 3wertigen Seltenen Erde wird nachby extraction from rare earth chloride solution with 20OgZi SE 2 O 3 , 0.08% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 with solution of 50% VERSATIC ACID (synthetic synthetic tertiary carboxylic acids having 9-11 C atoms) and 50% SHELLSOL A ( Mixture of trimethylbenzenes) and jckextraktion with 3.7 η HCl on concentrate with 5% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 . For the separation of 3wertigen rare earth is after
vergleichbaren Mengen anderer Verunreinigungen an SE-Oxiden erhalten. Gemäß US-PS 3.153.571 wird auscomparable amounts of other impurities to SE oxides. According to US-PS 3,153,571 is from
umgesetzt, worauf mit Alkalien bei pH 8-9,5 die verunreinigenden SE3+ als Hydroxide abgeschieden werden. Aus dem Filtratwird Europiumoxid mit 99,9% Eu2O3 gewonnen.reacted with alkali at pH 8-9.5, the contaminating SE 3+ are deposited as hydroxides. From the filtrate, europium oxide is recovered with 99.9% Eu 2 O 3 .
elektrolytisch in Gegenwart von frischgefällter, feindisperser, schwerlöslicher Erdalkaliverbindung erfolgt. Der Gehalt antakes place electrolytically in the presence of freshly precipitated, finely dispersed, sparingly soluble alkaline earth metal compound. The content of
bei den meisten Operationen unter Schutzgas wie CO2 oder N2 gearbeitet werden. Bei den bekannten Verfahren wird diemost operations are carried out under inert gas such as CO 2 or N 2 . In the known methods, the
einzelnen anderen Seltenen Erden von & 30ppm angegeben werden. Bei den Verfahren, welche die Ausfällung von Europium(ll)-sulfat für die Reinigung ausnutzen, sind zur Entfernung der letzten Verunreinigungen viele Wiederholungen erforderlich. Beivielen Verfahren wird Zinkamalgam als Reduktionsmittel genutzt. Damit können Spuren von Quecksilber in alle Zwischen-, End-und Abfallprodukte geschleppt werden. Auch bei der Reduktion mit Natriumamalgam besteht die Gefahr der Verschleppung vonsingle other rare earths of & 30ppm are given. The processes utilizing the precipitation of europium (II) sulfate for purification require many repetitions to remove the last contaminants. Benivielen method zinc amalgam is used as a reducing agent. This allows traces of mercury to be hauled into all intermediate, end and waste products. Even with the reduction with sodium amalgam there is a risk of carryover of
eingesetzt werden, ist eine vollständige Gewinnung von Eu3+ als Konzentrat wegen der nicht zu vernachlässigenden Löslichkeitvon Europium(ll)-sulfat auch in Anwesenheit von Erdalkalisulfate!! schwierig möglich.is a complete recovery of Eu 3+ as a concentrate because of the not insignificant solubility of europium (II) sulfate even in the presence of alkaline earth sulfates !! difficult possible.
berechtigte Zweifel bestohen, ob eine Reduktion von Eu3+ in Anwesenheit von großen Mengen NO3 - durch Zink überhauptmöglich ist.legitimate doubts suggest whether reduction of Eu 3+ in the presence of large amounts of NO 3 - by zinc is possible at all.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von reinem Europiumoxid in Leuchtstoffqualität aus Seltenerdgemischen mit 0,01-1 % Eu2O3ZSE2O3 vorzuschlagen, das die mit den bekannten Verfahren verbundenen Nachteile weitgehend umgeht.The aim of the invention is to propose a process for the preparation of pure europium oxide in phosphor quality from rare earth mixtures with 0.01-1% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 , which largely avoids the disadvantages associated with the known processes.
natürlicher Zusammensetzung ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:natural composition is characterized by the following process steps:
- Aus einer konzentrierten Seltenerdchloridlösung mit mindestens 20OgZI SE2O3 wird durch mehrstufige Flüssig-Flüssig-Extraktion mit Extraktionsmitteln auf der Basis von sauren Phosphorsäureestern, insbesondere Di(2-ethylhexyllphosphorsäure, das Eu3+ zusammen mit Sm3+ und don Seltenen Erden mit den Ordnungszahlen 64-71 sowie Y3+ extrahiert und von den Seltenen Erden mit den Ordnungszahlen 57-60 getrennt. Aus dem beladenen Extraktionsmittel wird das Eu3+ zusammen mit einem Teil der mitextrahierten anderon Seltenen Erden mit 2,5-3,5n Salzsäure reextrahiert und dabei ein Seltenerdchloridgemisch mit ä 5% Eu2O3ZSE2O3 gewonnen. Andere SE3+ werden aus dem Extraktioitsmittel mit 6-8 η Salzsäure reextrahiert.- From a concentrated rare earth chloride solution having at least 20OgZI SE 2 O 3 is by multistage liquid-liquid extraction with extraction agents based on acidic phosphoric esters, especially di (2-ethylhexyllphosphorsäure, the Eu 3+ together with Sm 3+ and don rare earths with extracted from the atomic numbers 64-71 and Y 3+ and separated from the rare earths with the atomic numbers 57-60. From the loaded extractant the Eu 3+ together with a part of the co-extracted other rare earths with 2,5-3,5n hydrochloric acid In this process, a rare earth chloride mixture with 5 5% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 is recovered and other SE 3+ are reextracted from the extracting agent with 6-8 η hydrochloric acid.
- Aus dem Seltenerdgemisch mit ä5% Eu2O3ZSE2O3 wird durch Reduktion mit Eisen- oder Zinkpulver und Ausfällung von EuropiumüO-sulfat Bariumsulfatgemischen oder EuropiumdD-sulfat-Strontiumsulfatgemischen mit Bariumchlorid bzw. Strontiumchlorid und Ammoniumsulfat oder Schwefelsäure bei S 3O0C das Eu3+ vollständig abgetrennt und als Konzentrat mit ä80% EujO3/SE2O3 gewonnen.- From the rare earth mixture with ä5% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 is by reduction with iron or zinc powder and precipitation of europiumüO sulfate barium sulfate or europiumdD sulfate strontium sulfate mixtures with barium chloride or strontium chloride and ammonium sulfate or sulfuric acid at S 3O 0 C. the Eu 3+ completely separated and recovered as a concentrate with 80% EujO 3 / SE 2 O 3 .
- Nach Aufarbeitung des EuropiumdD-sulfatkonzentrates mit S80% Eu2O3ZSE2O3 zu entsprechender Europiumchloridlösung wird mit Zinkpulver bei 7O-80°C reduziert, wobei durch Salzsäurezusatz ein pH-Wert von S4 eingestellt wird. Durch Zusatz von Schwefelsäure wird bei S 250C Europium(ll)-sulfat mit ä 95% Eu2O3ZSE2O3, vorzugsweise S 98% Eu2O3, ausgefällt. Aus dem Filtrat, das die 3-wertigen Seltenen Erden und Zn2+ enthält, werden die SE3+ als Oxalate ausgefällt.After working up the europiumdD sulphate concentrate with S80% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 to corresponding europium chloride solution is reduced with zinc powder at 7O-80 ° C, being adjusted by hydrochloric acid addition, a pH of S4. By addition of sulfuric acid at 25 ° C., europium (II) sulfate with 95 95% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 , preferably S 98% Eu 2 O 3 , is precipitated. From the filtrate containing the trivalent rare earths and Zn 2+ , the SE 3+ precipitated as oxalates.
- Das EuropiumdD-sulfat mit ä95% Eu2O3ZSE2O3 wird durch Behandeln mit Natriumcarbonat zu Europium(ll,lll)-carbonat umgesetzt, welches zu entsprechender Europiumchloridlösung in Salzsäure gelöst wird. Nach Reduktion des Eu3+ mit Zink unter Salzsäurezusatz bei pH S 4 und 60-700C werden die 3wertigen Seltenen Erden mit Ammoniaküberschuß als Hydroxide ausgefällt und von der ammoniakalischen Lösung von Europium(ll)-chlorid und Zinkchlorid abgetrennt. Aus dieser Lösung wird nach Oxidation des Eu2+ mit Luft, Wasserstoffperoxid oder Salpetersäure das Europium(lll)-hydroxid gefällt, welches in bekannter Weise direkt oder über die Isolierung von Europiumoxalat zu Europiumoxid verglüht werden kann.The europiumdD sulphate with a 95% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 is converted by treatment with sodium carbonate to europium (II, III) carbonate, which is dissolved to give the corresponding europium chloride solution in hydrochloric acid. After reduction of the Eu 3+ with zinc with addition of hydrochloric acid at pH S 4 and 60-70 0 C, the trivalent rare earths are precipitated with excess ammonia as hydroxides and separated from the ammoniacal solution of europium (II) chloride and zinc chloride. From this solution, the europium (III) hydroxide is precipitated after oxidation of the Eu 2+ with air, hydrogen peroxide or nitric acid, which can be burned in a known manner directly or via the isolation of europium oxalate to europium.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß zur Gewährleistung der sicheren Verhinderung der Rückoxidation des Eu2+ bei allen Teilstufen eine Überschichtung der wäßrigen Reaktionslösungen mit inertun organischen Flüssigkeiten erfolgt, die nicht mit uen wäßrigen Lösungen mischbar sind. Hierfür eignen sich insbesondere hochsiedende (Kp 3 18O0C) paraffinische Kohlenwasserstoffe wie Decan, Testbenzin oder Parex-Paraffin.The inventive method is carried out so that to ensure the secure prevention of reoxidation of the Eu 2+ in all sub-stages, an overlay of the aqueous reaction solutions with inert organic liquids takes place, which are not miscible with uen aqueous solutions. For this purpose, in particular high-boiling (Kp 3 18O 0 C) are suitable paraffinic hydrocarbons such as decane, white spirit or paraffin paraffin.
Die Rückgewinnung von Zink bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dadurch gelöst, daß aus dem Filtrat der Fällung von Europium(lll)-hydroxid und aus den Filtraten der Fällung von Seltenerdoxalaten Zn2+ durch Zusatz der stöchiometrisch erforderlichen Menge Phosphorsäure bei pH-Werten von 7-8 als Zinkammoniumphosphat gefällt wird.The recovery of zinc in the process according to the invention is achieved by precipitating europium (III) hydroxide from the filtrate and precipitating rare earth oxalates Zn 2+ from the filtrates by addition of the stoichiometrically required amount of phosphoric acid at pH values of 7. 8 is precipitated as zinc ammonium phosphate.
In einer 20stufigen Mischer-Absetzer-Extraktorenkaskade wurde eine schwach saure Seltenerdchloridlösung (pH = 2) mit 20OgZI SE2O3 (15,4% La2O3,57,7% CeO2,3,8% Pr6O11,13,4% No2O3,2,2% Sm2O3,0,53% Eu2O3,1,40AGd2O3,0,160ATb4O7,0,69% Dy2O3,0,10% Ho2O3,0,17% Er2O3,2,7% Y2O3) mit einer 50%igen Lösung von Di(2-e<hylhexyl)-phosphorsäure in einem Paraffinkohlenwasserstoffgemisch (Kp = 185--22O0C) in der Weise behandelt, dall in 6 Stufen im Gegenstrom die mittleren und schweren Seltenen Erden extrahie.t, durch Wascher) mit 1 η HCI aus der organischen Phase in 4 Stufen mitextrahierte leichte Seltene Erden reextrahiert und durch Waschen mit 3n HCI aus der organischen Phase in weiteren 4 Stufen die Hauptmenge an Europium reextrahiert wurden. Beim Waschen mit 3n HCI wurde eine Seltenerdchloridlösung mit 5OgZI SE2O3 gewonnen, die bezogen auf die Summe der Seltenerdoxide 0,15% La2O3,19,2% CeO2,3,8% Pr6O11,22,7% Nd2O3,23,0% Sm2O3,6,0% Eu2O3, 15,4% Gd2O3,1,8% Dy2O3,0,17% Ho2O3,0,14% Er2O3 und 1,85% Y2O3 enthielt. Damit wurden 96,7% des im Ausgangsmaterial enthaltenen Eu als Konzentrat gewonnen. In weiteren 5 Stufen wurde mit 7 η HCI die in der organischen Phase verbliebenen Seltenen Erden reextrahiert, wobei ein Yttriumkonzentrat erhalten wurde das nur noch 0,15% Eu2O3ZSE2O3 enthielt. Die erhaltene salzsaure Seltenerdchloridlösung mit 50g SE2O3/! und 6,0% Eu2O3 in SE2O3 wurde zur Entfernung der überschüssigen Salzsäure weitgehend eingedampft. Durch Auflösen in Wasser wurden 4500 ml Lösung mit 680g SE2O3 hergestellt. Die Lösung wurde unter Rühren bei 3O0C mit 30g Eisenpulver versetzt.In a 20-stage mixer-settler extractor cascade, a weakly acidic rare earth chloride solution (pH = 2) with 20OgZi SE 2 O 3 (15.4% La 2 O 3 , 57.7% CeO 2 , 3.8% Pr 6 O 11 , 13.4% No 2 O 3, 2.2% Sm 2 O 3, 0.53% of Eu 2 O 3, 0 1.4 AGd 2 O 3, 0.16 0 ATb 4 O 7, 0.69% of Dy 2 O 3 , 0.10% Ho 2 O 3 , 0.17% Er 2 O 3 , 2.7% Y 2 O 3 ) with a 50% solution of di (2-e <hylhexyl) phosphoric acid in one Treated paraffinic hydrocarbon mixture (Kp = 185-22O 0 C) in such a way that in 6 stages in countercurrent medium and heavy rare earths extracted by washing) with 1 η HCl from the organic phase in 4 stages with extracted light rare earths reextracted and the main amount of europium were reextracted by washing with 3n HCl from the organic phase in a further 4 stages. When washing with 3N HCl, a rare earth chloride solution with 5OgZi SE 2 O 3 was obtained, which based on the sum of the rare earth oxides 0.15% La 2 O 3 , 19.2% CeO 2 , 3.8% Pr 6 O 11 , 22, 7% Nd 2 O 3 , 23.0% Sm 2 O 3 , 6.0% Eu 2 O 3 , 15.4% Gd 2 O 3 , 1.8% Dy 2 O 3 , 0.17% Ho 2 O 3 , 0.14% Er 2 O 3 and 1.85% Y 2 O 3 . Thus, 96.7% of the Eu contained in the starting material was recovered as a concentrate. In a further 5 stages, the rare earths remaining in the organic phase were reextracted with 7 η HCl to give an yttrium concentrate which contained only 0.15% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 . The obtained hydrochloric rare earth chloride solution with 50g SE 2 O 3 /! and 6.0% Eu 2 O 3 in SE 2 O 3 was largely evaporated to remove the excess hydrochloric acid. By dissolving in water, 4500 ml of solution with 680g SE 2 O 3 were prepared. The solution was added under stirring at 3O 0 C with 30 g of iron powder.
Innerhalb von 60min wurden 110ml 25%ige Salzsäure zugetropft, wobei über die Oberfläche der Lösung eine N2-Atmosphäre aufrechterhalten wurde. Ungelöste Anteile von Eisenpulver wurden dann abgetrennt und die Lösung unter Schutzgas innerhalb von 20min unter Rühren mit 510ml 10%ige Ammoniumsulfatlösung versetzt. Anschließend wurden 365ml einer 10%igen Lösung von BaCI2 · 2 H2O unter Rühren zugetropft. Das ausgefällte Gemisch von EuropiumdD-sulfatZBariumsulfat wurde abfiltriert und mit 100ml Wasser gewaschen. Mit 10%iger Salpetersäure wurde das EuropiumdD-sulfat oxidiert und gelöst; ungelöstes Bariumsulfat wurde abfiltriert. Aus der Lösung (2000ml) wurde nach Abstumpfen des Säureüberschusses mit Oxalsäure rohes Europiumoxalat gefällt, das nachfolgend abfiltriert und zum Oxid verglüht wurde. Erhalten wurden 47,5g Seltenerdoxid mit 84,3% Eu2O3. Im Filtrat nach der Abtrennung des EuropiumdD-sulfat/Bariumsulfat-Gemisches waren noch 0,026% Eu2O3ZSE2O3 enthalten. Damit wurden >99% des in der eingesetzten und an Eu2+ angereicherten Seltenerdchlroidlösung enthaltenen Eu als 84,3%iges Europiumoxid gewonnen. "-Within 60 min 110 ml of 25% hydrochloric acid were added dropwise, over the surface of the solution, an N 2 atmosphere was maintained. Undissolved portions of iron powder were then separated and the solution was added under inert gas within 20 min while stirring with 510 ml of 10% ammonium sulfate solution. Subsequently, 365 ml of a 10% solution of BaCl 2 .2H 2 O were added dropwise with stirring. The precipitated mixture of europium-D-sulfate-potassium sulfate was filtered off and washed with 100 ml of water. With 10% nitric acid, the europiumdD sulfate was oxidized and dissolved; undissolved barium sulfate was filtered off. From the solution (2000 ml) crude Europiumoxalat was precipitated after blunting the excess acid with oxalic acid, which was subsequently filtered off and burned to oxide. 47.5 g of rare earth oxide with 84.3% Eu 2 O 3 were obtained . In the filtrate after separation of the europium-D-sulfate / barium sulfate mixture 0.026% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 were still included. Thus,> 99% of the Eu contained in the used and enriched in Eu 2+ rare earth erythroid solution was obtained as 84.3% europium oxide. "-
Das Seltenerdoxid (47,5g SE2O3,84,33% Eu2O3) wurde in Salzsäure gelöst und mit Wasser auf 850ml verdünnt. Nach Einstallen der Lösung auf pH 4,0 wurde von abgeschiedenem Fe(OH)3 abfiltriert. Das Fütrat wurde bei 650C unter Luftausschluß mit 20g Zinkstaub (<0,5mm) versetzt. Innerhalb von 30min wurden 25ml 25%ige HCI unter Rühren zugotropft. Die Lösung wurde dann mit 30ml n-Decan zur Verhinderung von Luftzutritt überschichtet und unter langsamem Rühren auf 25°C abgekühlt. Die Lösung wurde bei 250C dann mit 40 ml 65%iger Schwefelsäure innerhalb von 25min versetzt. Das ausgefallene EuropiumdD-sulfat wurde abgesaugt und mit 2 x 50ml Wasser gewaschen. Erhalten wurden 80g feuchtes EuropiumdD-sulfat mit 40,5g SE2O3 mit 98,3% Eu2O3. Im Filtrat befanden sich 6,7 g SE2O3 mit 3,2% Eu2O3, Die 80g des Europiumsulfats mit 98,3% Eu2O3 in SE2O3 wurden in 200ml Wasser aufgeschlämmt und unter Rühren in 1500ml 920C heiße Lösung von 60g technischer Soda und 60ml 50%ige Natronlauge eingetragen. Dann wurde 30min zum Sieden erhitzt. Das entstandene Gemisch von Europiumdl)-Europium(lll)-carbonat wurde abfiltriert, mit 2 x 100ml Wasser gewaschen, in 500ml Wasser aufgeschlämmt und durch Zusatz von 95ml 25%iger HCI in Lösung gebracht. Die saure Lösung (pH = 1,1) wurde zur vollständigen Reduktion des Eu3+ zu Eu2+ bei 650C mit 15g Zinkstaub versetzt und 20min gerührt. Dann wurden innerhalb von 30min 15ml 25%ige Salzsäure zugetropft. Die Lösung wurde dann mit 30ml n-Decan überschichtet. Ungelöstes Zink wurde abfiltriert. Das Filtrat mit dem darauf schwimmenden n-Decan wurde bei 720C unter gelindem Rühren mit 200ml 25%igem Ammoniakwasser versetzt. Nach 15min Stehen wurden die ausgefällten Hydroxide der 3wertigen Seltenen Erden sehr schnell durch Filtration entfernt. Im Filtrat wurde durch Einleiten von Luft bei 800C Eu2+ oxidiert und als Europium(lll)-hydroxid gefällt. Das Europium(lll)-hydroxid wurde abfiltriert und gut mit entionisiertem Wasser gewaschen.The rare earth oxide (47.5 g SE 2 O 3 , 84.33% Eu 2 O 3 ) was dissolved in hydrochloric acid and diluted to 850 ml with water. After the solution had settled to pH 4.0, it was filtered off from deposited Fe (OH) 3 . The Fütrat was added at 65 0 C under exclusion of air with 20g zinc dust (<0.5mm). Within 30 min 25 ml of 25% HCl were stirred with stirring. The solution was then overlaid with 30 ml of n-decane to prevent ingress of air and cooled to 25 ° C with slow stirring. The solution was then added at 25 0 C with 40 ml of 65% sulfuric acid within 25min. The precipitated europiumdD sulfate was filtered off and washed with 2 x 50 ml of water. Obtained were 80 g of wet europiumdD sulfate with 40.5 g of SE 2 O 3 with 98.3% Eu 2 O 3 . The filtrate contained 6.7 g of SE 2 O 3 with 3.2% Eu 2 O 3. The 80 g of the europium sulfate with 98.3% of Eu 2 O 3 in SE 2 O 3 were slurried in 200 ml of water and heated to 1500 ml 92 0 C hot solution of 60g technical soda and 60ml 50% sodium hydroxide solution registered. Then it was heated to boiling for 30 min. The resulting mixture of Europiumdl) -Europium (III) carbonate was filtered off, washed with 2 x 100 ml of water, slurried in 500 ml of water and brought into solution by adding 95 ml of 25% HCl. The acid solution (pH = 1.1) was added to complete reduction of the Eu 3+ to Eu 2+ at 65 0 C with 15g zinc dust and stirred for 20 min. Then 15 ml of 25% hydrochloric acid were added dropwise within 30min. The solution was then overlaid with 30 ml of n-decane. Undissolved zinc was filtered off. The filtrate with the floating n-decane was added at 72 0 C with gentle stirring with 200ml of 25% ammonia water. After standing for 15 minutes, the precipitated hydroxides of the trivalent rare earths were removed very quickly by filtration. In the filtrate was oxidized by introducing air at 80 0 C Eu 2+ and precipitated as europium (lll) hydroxide. The europium (III) hydroxide was filtered off and washed well with deionized water.
45,8%Europium(lll)-hydroxid mit 66,0%Summe der SE2O3, >99,99% Eu2O3ZSE2O3, <0,001% La2O3, < 0,0018% CeO2, < 0,0007% Pr6O11, <0,0006% Nd2O3, <0,0005% Sm2O3, <0,002% Gd2O3, <0,002%Tb4O7, <0,001 % Dy2O3, <0,0005% Ho2O3, <0,002% Tm2O3, <0,001 % Yb2O3, <0,002% Y2O3, <0,0001 % Fe2O3, <0,001 % Cu, Mn, Mg, Pb, Ni, Cr45.8% europium (III) hydroxide with 66.0% sum of the SE 2 O 3 ,> 99.99% Eu 2 O 3 ZSE 2 O 3 , <0.001% La 2 O 3 , <0.0018% CeO 2 , <0.0007% Pr 6 O 11 , <0.0006% Nd 2 O 3 , <0.0005% Sm 2 O 3 , <0.002% Gd 2 O 3 , <0.002% Tb 4 O 7 , <0.001 % Dy 2 O 3 , <0.0005% Ho 2 O 3 , <0.002% Tm 2 O 3 , <0.001% Yb 2 O 3 , <0.002% Y 2 O 3 , <0.0001% Fe 2 O 3 , <0.001% Cu, Mn, Mg, Pb, Ni, Cr
bis pH 7,5 dieses als Zinkammoniumphosphat (ZnNH4PO4) gewonnen.to pH 7.5 this as zinc ammonium phosphate (ZnNH 4 PO 4 ) won.
Claims (2)
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
WO2017181541A3 (en) * | 2016-04-20 | 2017-11-30 | 广东省稀有金属研究所 | Method for decomposing europium(ii) sulfate |
CN107487779A (en) * | 2017-08-30 | 2017-12-19 | 赣州齐畅新材料有限公司 | A kind of extracting method of high-purity europium oxide |
CN110563018A (en) * | 2018-06-05 | 2019-12-13 | 北京化工大学 | preparation method of high-dispersion nano lanthanum hydroxide |
-
1990
- 1990-04-02 DD DD33927290A patent/DD298762A5/en not_active IP Right Cessation
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CN110563018B (en) * | 2018-06-05 | 2020-10-27 | 北京化工大学 | Preparation method of high-dispersion nano lanthanum hydroxide |
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