RU2028275C1 - Способ получения фторидов редкоземельных металлов - Google Patents
Способ получения фторидов редкоземельных металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2028275C1 RU2028275C1 SU925031203A SU5031203A RU2028275C1 RU 2028275 C1 RU2028275 C1 RU 2028275C1 SU 925031203 A SU925031203 A SU 925031203A SU 5031203 A SU5031203 A SU 5031203A RU 2028275 C1 RU2028275 C1 RU 2028275C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rare
- earth metals
- nitric acid
- solution
- earth
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Использование: получение соединений редкоземельных металлов, в частности фторидов редкоземельных металлов. Сущность способа: азотнокислый раствор редкоземельных металлов имеет состав сумма РЗМ 300-350 г/л, азотная кислота не более 40 г/л. Его обрабатывают сточными водами редкометального производства, содержащими 60-120 г/л фтор - иона и не более 2,0 об, % свободного аммиака. Осадок фильтруют и сушат. 6 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургическим процессам редкоземельного производства, в частности к способам получения фторидов редкоземельных металлов.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения фторидов РЗМ методом осаждения из азотнокислых растворов плавиковой кислотой.
Процесс идет по реакции:
Ln(NO3)3+XH2O+3HF _→ LaF3·X·H2O+3HNO3+X″H2O
Осадок отфильтровывают, сушат и прокаливают при 700-800оС для удаления кристаллизационной влаги.
Ln(NO3)3+XH2O+3HF _→ LaF3·X·H2O+3HNO3+X″H2O
Осадок отфильтровывают, сушат и прокаливают при 700-800оС для удаления кристаллизационной влаги.
Недостатком данного способа является то, что осадки фторидов имеют гелеобразную структуру, плохо фильтруются и не полностью отмываются от примесей. Так, нитрат-ионы, увлеченные объемистым осадком, сохраняются и в прокаленных образцах фторидов и могут служить источником загрязнения. В результате этого сквозное извлечение РЗМ составляет 76,1-78,2%. Кроме того, в процессе используется дорогостоящий реагент - плавиковая кислота. Поэтому данный способ все меньше применяется в настоящее время в промышленном производстве, так как резко возрастают требования к качеству получаемых фторидов, особенно используемых в производстве чистых металлов.
Целью предлагаемого способа является повышение степени извлечения редкоземельных металлов при производстве фторидов, исключения использования дорогостоящих химических реагентов, утилизации и сокращения количества сточных вод.
Цель достигается тем, что фториды РЗМ получают методом осаждения из азотнокислых растворов с концентрацией РЗМ не менее 300 г/л и азотной кислоты не более 40 г/л с помощью фторсодержащих стоков редкометального производства. Концентрации фтор-иона в стоках составляет 60-120 г/л, свободного аммиака до 2%, рН=8-10. Процесс ведут при 55-70оС до получения устойчивого значения рН, равного 4,5-5,0. При этом остаточное содержание фтор-иона в маточном растворе составляет 10-15 г/л. Затем полученные фториды РЗМ подвергают водным отмывкам методом отстоя-декантации при температуре воды 55-65оС с последующей сушкой при 450-500оС. Процесс фторирования протекает по реакции:
Ln(NO3)3+3NH4F+X′·H2O _→ LnF3·X′·H2O+3NH4NO3+X″H2O
Азотнокислый раствор представляет собой реэкстракт, выходящий с экстракционного каскада и содержащаяся в нем свободная азотная кислота не должна превышать концентрации 40 г/л, в противном случае будет наблюдаться повышение кислотности в процессе фторирования, а при рН менее 4 происходит образование гелеобразных осадков и резкое ухудшение параметров фильтрации.
Ln(NO3)3+3NH4F+X′·H2O _→ LnF3·X′·H2O+3NH4NO3+X″H2O
Азотнокислый раствор представляет собой реэкстракт, выходящий с экстракционного каскада и содержащаяся в нем свободная азотная кислота не должна превышать концентрации 40 г/л, в противном случае будет наблюдаться повышение кислотности в процессе фторирования, а при рН менее 4 происходит образование гелеобразных осадков и резкое ухудшение параметров фильтрации.
В лабораторных условиях была исследована зависимость скорости фильтрации полученной пульпы от содержания азотной кислоты в исходном растворе и конечного рН процесса фторирования. Данные представлены в табл. 1.
Из данных табл. 1 видно, что коэффициент фильтрации, равный 0,18-0,19, соответствует конечному рН процесса фторирования, равному 4,7-5,2, при этом достигается максимальная скорость фильтрации и оптимальная производительность.
Нижний предел содержания азотной кислоты в реэкстракте обуславливается параметрами экстракционного каскада и не может быть ниже 35-40 г/л.
Далее была исследована зависимость технических параметров полученных фторидов от концентрации суммы РЗМ в исходном азотнокислом растворе. Данные испытаний приведены в табл. 2.
Как видно из приведенных данных в табл. 2 низкое содержание суммы РЗМ в растворе приводит к тому, что процесс фторирования протекает не полностью, т.е. содержание суммы растворимой значительно превышает норму 2%.
Для того, чтобы сдвинуть равновесие реакции вправо необходимо либо давать большой избыток осадителя, либо увеличить концентрацию суммы РЗМ в исходном растворе, что в предлагаемой технологии предпочтительней, так как увеличивается коэффициент полезного использования оборудования.
Кроме этого, система более насыщенная по ценному компоненту обладает более сильным высаливающим эффектом относительно примесей, растворимость которых ниже растворимости полученного фторида РЗМ, в данном случае это наблюдается для железа, т.е. происходит дополнительная очистка.
Повышать концентрацию суммы РЗМ в исходном растворе свыше 300 г/л нецелесообразно, так как при этом сильно увеличивается вязкость раствора и это ухудшает гидродинамику процесса экстракции с потерей производительности каскада.
По результатам лабораторных исследований были проведены опытно-промышленные испытания предлагаемого способа.
П р и м е р 1. Исходный раствор, содержащий сумму РЗМ 330 г/л, фосфора 0,02 г/л, хрома 0,01 г/л, железа 0,16 г/л, меди 0,13 г/л нагревали до 0,5 ± 5оС и при перемешивании через распылитель подавали раствор фторида аммония следующего состава: фтор-ион - 82,5 г/л, железа 0,02 г/л, фосфора 0,03 г/л, меди 9 ˙ 10-4 г/л, сульфат-иона 34 г/л. Процесс фторирования вели до получения устойчивого рН=5,0 и остаточного содержания фтор-иона в растворе 10 г/л, при этом сумма РЗМ в маточном растворе не обнаруживалась. После окончания процесса полученную пульпу отмывали горячей водой при температуре 65оС. Отмывку проводили три раза методом отстоя-декантации. Фильтрацию и подсушивание проводят на нутч-фильтре с последующей прокалкой в сушильном шкафу при 475 ± 25оС в течение 9 ± 1 ч.
Полученные фториды были восстановлены до металла кальциетермическим методом и отрафинированы в вакуумной печи по существующей технологии.
Результаты испытаний приведены в табл. 3 и 4.
Анализ опытного металла представлен в таблице в сравнении с товарными слитками металла.
Как видно из таблицы извлечение РЗМ по предлагаемому способу увеличивается по сравнению с прототипом на 2,2%. Кроме того, фториды РЗМ, полученные предлагаемым способом, соответствуют действующим техническим условиям, в полученном из них металле отклонений по содержанию примесей нет.
П р и м е р 2. Исходный раствор, содержащий:
сумму РЗМ 308 г/л, фосфора 0,02 г/л,
хрома 0,01 г/л, железа 0,22 г/л, меди 0,11 г/л и раствор фторида аммония, содержащий:
фтор-иона 120 г/л, железа 0,03 г/л,
фосфора 0,03 г/л, меди 3,10-4 г/л,
сульфат-иона 27 г/ли использовали для получения фторидов РЗМ и металла при тех же технологических параметрах, что и в примере 1. Результаты испытаний приведены в табл. 5.
сумму РЗМ 308 г/л, фосфора 0,02 г/л,
хрома 0,01 г/л, железа 0,22 г/л, меди 0,11 г/л и раствор фторида аммония, содержащий:
фтор-иона 120 г/л, железа 0,03 г/л,
фосфора 0,03 г/л, меди 3,10-4 г/л,
сульфат-иона 27 г/ли использовали для получения фторидов РЗМ и металла при тех же технологических параметрах, что и в примере 1. Результаты испытаний приведены в табл. 5.
Из табл. 6 видно, что извлечение по предлагаемому способу (опыт 4, 5, 6) по сравнению с известным (1, 2, 3) повышается на 2,3%.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий обработку исходного азотнокислого раствора редкоземельных металлов фторсодержащим реагентом, фильтрацию и сушку полученного осадка, отличающийся тем, что обработке подвергают раствор с содержанием суммы редкоземельных металлов 300-350 г/л, азотной кислоты не более 40 г/л и в качестве фторсодержащего реагента используют сточные воды редкоземельного производства, содержащие 60-120 г/л фтор-иона и не более 2,0 об.% свободного аммиака.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925031203A RU2028275C1 (ru) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Способ получения фторидов редкоземельных металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925031203A RU2028275C1 (ru) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Способ получения фторидов редкоземельных металлов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2028275C1 true RU2028275C1 (ru) | 1995-02-09 |
Family
ID=21598791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925031203A RU2028275C1 (ru) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Способ получения фторидов редкоземельных металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2028275C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100349802C (zh) * | 2005-11-30 | 2007-11-21 | 浙江大学 | 微波合成稀土氟化物中空纳米粒子的制备方法 |
RU2445269C1 (ru) * | 2010-06-30 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Способ получения трифторидов редкоземельных элементов |
RU2458862C1 (ru) * | 2011-03-02 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ СОЕДИНЕНИЙ LnSF (Ln=La-Dy) |
-
1992
- 1992-01-04 RU SU925031203A patent/RU2028275C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.И.Михайличенко и др. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1987, с.165. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100349802C (zh) * | 2005-11-30 | 2007-11-21 | 浙江大学 | 微波合成稀土氟化物中空纳米粒子的制备方法 |
RU2445269C1 (ru) * | 2010-06-30 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Способ получения трифторидов редкоземельных элементов |
RU2458862C1 (ru) * | 2011-03-02 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ СОЕДИНЕНИЙ LnSF (Ln=La-Dy) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Koshima et al. | Collection of mercury from artificial sea-water with activated carbon | |
RU2028275C1 (ru) | Способ получения фторидов редкоземельных металлов | |
JPH0253372B2 (ru) | ||
CA1067222A (en) | Waste treatment of fluoroborate solutions | |
JP3299291B2 (ja) | 弗化物含量の少ない金属水酸化物を得る方法 | |
US4492680A (en) | Removal of cadmium from acidic phosphatic solutions | |
DE3826407A1 (de) | Verfahren zur reinigung von alkalimetallhalogenid-laugen, welche aluminium als verunreinigung enthalten | |
JP4251619B2 (ja) | 亜リン酸含有めっき廃液からリン酸カルシウム、或いはリン酸マグネシウムを分離回収する方法。 | |
DE2647084C2 (de) | Verfahren zur Reinigung einer verdünnten Schwefelsäurelösung | |
US2882126A (en) | Chemical process | |
RU2016103C1 (ru) | Способ переработки медно-аммиачных растворов | |
JPH03186393A (ja) | フッ素含有排水の処理方法 | |
SU1046346A1 (ru) | Способ регенерации отработанных фторсодержащих травильных растворов | |
US3337296A (en) | Purification of aqueous salt solutions | |
SU1490086A1 (ru) | Способ переработки отработанных травильных растворов | |
KR0142932B1 (ko) | 불소함유 폐수의 처리방법 | |
RU2259321C2 (ru) | Способ получения пентоксида тантала | |
JPS62227496A (ja) | ホウフツ化物及びフツ素の塩類を含む排水の処理方法 | |
EP0341490A1 (de) | Verfahren zur Chromausfällung aus Gerbereiabwässern | |
RU2019510C1 (ru) | Способ очистки фосфатного редкоземельного концентрата от фосфора | |
SU539845A1 (ru) | Способ извлечени ионов фтора из растворов или сточных вод | |
RU2303074C2 (ru) | Способ переработки уранфторсодержащих отходов | |
JPH11236218A (ja) | 硫酸銀の回収方法 | |
DE19546135C1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von kieselsäurehaltigen Alkalisalzlösungen, insbesondere für die Chlor-Alkali-Elektrolyse | |
RU2676292C1 (ru) | Способ получения карбоната кальция |