PL64054B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.XI.1971 64054 KI. 12 m, 17/00 MKP C 01 f, 17/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Irena Milianowicz, Jerzy Dankiewicz, Waclaw Bielecki, Kazimierz Baran Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Pulawy (Polska) Sposób oczyszczania wodorotlenków lantanowców od wapnia Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania od wapnia wodorotlenków lantanowców, odzyska¬ nych w procesach przeróbki koncentratu apatytu Kola na sole lub nawozy mineralne.Lantanowce wystepujace w niewielkich ilosciach rzedu ponizej 1% w koncentratach apatytu Kola odzyskuje sie w postaci fosforanów na drodze stracania ich za pomoca amoniaku, weglanu wap¬ nia lub weglanu sodu z roztworów otrzymanych przez roztwarzanie apatytu w kwasie mineralnym po uprzednim czesciowym usunieciu wapnia z roz¬ tworu i odfluorowaniu go. W przypadku roztwa¬ rzania apatytu w kwasie azotowym powstaly azo¬ tan wapnia usuwa sie znana metoda przez wy- mrozenie w temperaturze okolo —5°C. Stopien wydzielenia wapnia jako Ca(NOs)2 • 4 H20 wy¬ nosi okolo 85%.Usuniecie wapnia nie jest calkowite i z tego powodu stracone nastepnie fosforany lantanowców sa w znacznym stopniu zanieczyszczone wapniem.Znane jest równiez rozcienczanie roztworu przed stracaniem fosforanów lantanowców miedzy in¬ nymi w celu obnizenia poziomu wapnia w roztwo¬ rze. Uzyskuje sie wówczas fosforany lantanowców o nieco mniejszej zawartosci wapnia, ale równo¬ czesnie podraza sie koszty dalszego przerobu roz¬ tworu np. na nawozy mineralne. W wyniku opi¬ sanego postepowania otrzymuje sie fosforany lan¬ tanowców zawierajace najczesciej 25—30% Ln203, 10 2 okolo 30% P205, 10%SiO2, 5—8% CaO okolo 3% Fe2Os, okolo 1,5% F oraz 5—10% H20.Fosforany lantanowców oczyszcza sie od zanie¬ czyszczen w drodze szeregu operacji technologicz- 5 ,nych.Jedna ze znanych metod przerobu zanieczyszczo¬ nych fosforanów lantanowców polega na roztwa¬ rzaniu ich w kwasie siarkowym lub azotowym, wytracaniu nadmiarem siarczanu sodowego trud¬ no rozpuszczalnych podwójnych siarczanów lanta¬ nowców i sodu, które nastepnie konwertuje sie lugiem sodowym w wodorotlenki, a nastepnie prze¬ rabia na tlenki. Uzyskane w tej metodzie wodo¬ rotlenki lantanowców sa nadal zanieczyszczone 15 wapniem (okolo 5% CaO) i innymi jonami, jak: Na+, S04-2, P04"3, F".Oczyszczanie wodorotlenków lantanowców od wapnia napotyka powazne trudnosci. Rozpusz¬ czenie wodorotlenków lantanowców w kwasach i ponowne stracenie tych pierwiastków w postaci szczawianów czy tez weglanów nie uwalnia pro¬ duktu od wapnia, który wyraznie przeszkadza w metodach dalszego rozdzialu produktu na poszcze¬ gólne pierwiastki. Pozostale zanieczyszczenia zo¬ staja natomiast usuniete w wystarczajacym stop- 20 25 Celem wynalazku bylo opracowanie takiego po¬ stepowania technologicznego, które pozwoliloby na 30 usuniecie wapnia ze zwiazków lantanowców, glów- 640543 64054 4 nie wodorotlenków lantanowców do wartosci po¬ nizej 0,5%.Sposobem wedlug wynalazku jony wapniowe usuwa sie przez traktowanie wodorotlenków lan¬ tanowców (uzyskanych w znany sposób z fosfora^ nów lantanowców) nasyconym w temperaturze 20°C wodnym roztworem azotanu amonowego, przy czym powstaje latwo rozpuszczalny azotan wap¬ niowy, zas wodorotlenki lantanowców nie wchodza w reakcje.W czasie reakcji utrzymuje sie podwyzszona tem¬ perature rzedu 60°C i stale mieszanie w ciagu okolo 30 minut. W warunkach tych wapn przecho¬ dzi do roztworu, który oddziela sie od wodorotlen¬ ków lantanowców przez filtracje. Osad wodoro¬ tlenków przemywa sie nasyconym roztworem azo¬ tanu amonu.Na 1 czesc wagowa wodorotlenków o zawartosci 44% fazy cieklej zuzywa sie 11 czesci wagowych nasyconego w temperaturze 20°C roztworu azo¬ tanu amonowego oraz dodatkowo 0,6 czesci wa¬ gowych tego roztworu do przemycia osadu na fil¬ trze. Stosowanie roztworu azotanu amonowego o nizszej koncentracji nie jest wskazane z uwagi na przechodzenie wówczas lantanowców do roztworu.Oczyszczone sposobem wedlug wynalazku od ¦wapnia wodorotlenki lantanowców poddaje sie dal¬ szej obróbce w znany sposób w celu usuniecia pozostalych zanieczyszczen to jest jonów fosfora¬ nowych, siarczanowych, fluorkowych oraz zwiaz¬ ków zelaza przez przeprowadzenie ich w szczawia¬ ny wzglednie weglany i nastepne wyprazenie na tlenki.Sposób wedlug wynalazku jest prosty, nie po¬ woduje strat lantanowców i pozwala na usuniecie z nich wapnia do zawartosci wynoszacej ponizej 0,5% CaO.Istote wynalazku blizej wyjasnia przedstawiony ponizszy przyklad.Przyklad: 200 g wodorotlenków lantanowców o nastepujacym skladzie: 29,4% Ln203; 1,7% CaO; 7% SOa; 1,4% P205; 0,2% Fe203; 0,2% Na20; 0,1% F; 30% straty prazenia, uzyskane w drodze roztwa¬ rzania fosforanów lantanowców, otrzymanych z koncentratu apatytu Kola, w kwasie azotowym, wytracenia nadmiarem siarczanu sodowego pod^ wójnych siarczanów lantanowców i sodu, nastep- 5 nie konwersji ich w wodorotlenki lugiem sodowym, wprowadza sie do szklanego reaktora i traktuje 1800 ml nasyconego w temperaturze 20°C roztworu azotanu amonowego.Calosc miesza sie w ciagu V2 godziny, utrzymu¬ jac przez caly czas temperature 60°C. W czasie podgrzewania wyczuwa sie wydzielajacy sie amo¬ niak. Nastepnie zawiesine odsacza sie na nuczy lub filtrze cisnieniowym w celu oddzielenia wo¬ dorotlenków lantanowców. Osad przemywa sie 100 ml nasyconego roztworu NH4N03. " Osad w stanie wilgotnym wykazuje nastepujacy sklad: 31% Ln2Os; 0,4% CaO; 6,8% SOs; 1,5% P205; 0,1% F; 0,2% Fe2Os i 60% strat prazenia. Nastep¬ nie osad oczyszcza sie w znany sposób poprzez przeprowadzenie lantanowców w szczawiany wzglednie weglany i wyprazenie na tlenki.Jak wynika z porównania skladu wodorotlen¬ ków lantanowców przed i po traktowaniu ich na¬ syconym roztworem NH4N03 zawartosc wapnia spada o okolo 75%. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszczania wodorotlenków lantanowców od wapnia na drodze oddzielania go w postaci azotanu wapniowego znamienny tym, ze wodoro¬ tlenki lantanowców, uzyskane w znany sposób przez roztwarzanie koncentratu apatytu Kola w kwasie siarkowym lub azotowym, nastepne wy¬ dzielanie fosforanów lantanowców, przerób ich na podwójne siarczany lantanowców i sodu i konwer¬ sje . ich lugiem sodowym, traktuje sie w tempe¬ raturze 60°C nasyconym roztworem azotanu amo¬ nu, stosujac na 1 czesc wagowa wodorotlenków lantanowców 11 czesci wagowych roztworu azo¬ tanu amonowego, po czym z uzyskanej zawiesiny odsacza sie roztwór azotanu wapnia, a osad do¬ datkowo przemywa sie 0,6 czesciami wagowymi roztworu azotanu amonowego. 15 20 25 30 35 W.D. Kart. C/663/71, 240 szt. A4 PL PL