RU2693176C1 - Method of producing carbonates of rare-earth elements - Google Patents

Method of producing carbonates of rare-earth elements Download PDF

Info

Publication number
RU2693176C1
RU2693176C1 RU2018147104A RU2018147104A RU2693176C1 RU 2693176 C1 RU2693176 C1 RU 2693176C1 RU 2018147104 A RU2018147104 A RU 2018147104A RU 2018147104 A RU2018147104 A RU 2018147104A RU 2693176 C1 RU2693176 C1 RU 2693176C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulp
solution
carbonates
stage
salt
Prior art date
Application number
RU2018147104A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Олегович Геря
Борис Александрович Быданов
Александр Вениаминович Алдушкин
Василина Олеговна Ухорская
Дмитрий Валерьевич Дронов
Алексей Витальевич Долгов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий"
Priority to RU2018147104A priority Critical patent/RU2693176C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2693176C1 publication Critical patent/RU2693176C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/60Preparation of carbonates or bicarbonates in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/247Carbonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used in production of catalysts, individual rare-earth oxides and polishing powders. Method of producing carbonates of rare-earth elements (REE) involves feeding a solution of a lanthanum or cerium salt and a solution of a salt of carbonic acid, stirring at temperature of 20–45 °C to obtain a pulp of carbonates, filtration, washing and drying the lanthanum or cerium carbonate precipitate. Solution supply is controlled by pH change in process steps. At the first stage, the pH of the rare-earth carbonates pulp is fed in range of 4.1–5.5 by feeding the solution of the carbonic acid salt. At the second stage, the pH of the lanthanum or cerium salt solution is set in range of 3.7–4.5. At the third stage, the pH of the pulp is fed in range of 6.5–7.0 by feeding the solution of the carbonic acid salt. After reaching the preset value of pH, the pulp is agitated under mixer for 20–25 minutes at the first stage and for 20–30 minutes at the second and third stages. After that, mixer is switched off and pulp is left for 20–30 minutes to mature precipitate of carbonates. Then the pulp is filtered on a vacuum filter. Mixing is performed at agitator rotation speed 800–900 rpm.
EFFECT: invention allows to enhance the product quality and efficiency of the process due to the possibility of obtaining homogeneous crystals of a regular plate-like or acicular shape of controlled size.
2 cl, 5 dwg, 3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области гидрометаллургии редкоземельных элементов, в частности к технологии получения карбонатов индивидуальных редкоземельных элементов (РЗЭ) с регулируемой формой и размером частиц, и может быть использовано при производстве катализаторов, индивидуальных редкоземельных оксидов, полировальных порошков, и др.The invention relates to the field of hydrometallurgy of rare-earth elements, in particular to the technology of producing carbonates of individual rare-earth elements (REE) with adjustable shape and particle size, and can be used in the production of catalysts, individual rare-earth oxides, polishing powders, etc.

Сведения о составах карбонатов, синтезируемых различными методами, довольно противоречивы (Комиссарова Л.Н., Шацкий В.М., Пушкина Г.Я. и др. Соединения редкоземельных элементов. Карбонаты, оксалаты, нитраты, титанаты, М.: Наука, 1984. - 235 с. (Химия редких элементов)). Специальные исследования по выяснению влияния различных факторов синтеза на состав получаемых карбонатов позволили установить, что определяющим фактором является температура синтеза. Соединения состава Ln2(СО3)3⋅8H2O со структурой типа лантанита образуют легкие РЗЭ (La, Се, Рr) в температурном интервале 20-80°С. Карбонаты с пониженным гидратным числом Ln2(СО3)32O (n=2-4), имеющие структуру типа тангерита, были получены при температурах 40-70°С (Nd), 30-60°С (Sm) и 40-120°С (Gd, Dy, Er, Y). Можно сказать, что этот тип карбонатов характерен для тяжелых РЗЭ, кроме Yb. Низкие температуры благоприятствуют осаждению двойных карбонатов. Наиболее распространенным способом получения средних карбонатов РЗЭ является осаждение при взаимодействии растворов их солей с растворами карбонатов щелочных металлов или аммония. При этом выделяются объемистые рентгеноаморфные осадки, которые при стоянии постепенно кристаллизуются и уменьшаются в объеме. Полное осаждение карбонатов РЗЭ достигается при молярном отношении 1:1,5. В присутствии больших количеств алюминия и железа степень осаждения карбонатов РЗЭ может изменяться в пределах 90-99% при повышении рН от 5 до 6. При осаждении карбонатов РЗЭ следует избегать избытка осадителя и условий, способствующих гидролизу карбонатов, которому особенно подвержены элементы иттриевой подгруппы. В случае п>2 растворимость осадков возрастает за счет образования двойных карбонатов. Склонность к гидролизу карбонатов увеличивается с повышением температуры, продолжительности процесса и уменьшением радиуса катиона РЗЭ и возрастает по ряду: La<Се<Pr<Nd<Sm<Eu<Gd<Tb<Dy<Y<Tm<Yb. Для предотвращения гидролиза осаждение карбонатов РЗЭ рекомендуется выполнять из холодного раствора с применением в качестве осадителя раствора NH4HCO3, насыщенного СО2. Применение в качестве осадителя карбоната или бикарбоната натрия дает сходные результаты, однако в случае бикарбоната образуются обычно лучше закристаллизованные осадки. Этим методом можно получить в кристаллической форме карбонаты La, Се (III), Gd, Dy, Er и Y, в то же время карбонаты Yb и Sc аморфны.Information on the composition of carbonates synthesized by various methods is rather contradictory (Komissarova LN, Shatsky VM, Pushkin G.Ya., etc. Compounds of rare-earth elements. Carbonates, oxalates, nitrates, titanates, M .: Nauka, 1984 - 235 p. (Chemistry of rare elements)). Special studies on the elucidation of the influence of various synthesis factors on the composition of the carbonates obtained made it possible to establish that the determining factor is the synthesis temperature. Compounds of the composition Ln 2 (CO 3 ) 3 · 8H 2 O with a structure of the type of lanthanum form light REE (La, Ce, Pr) in the temperature range of 20-80 ° C. Carbonates with a low hydration number of Ln 2 (CO 3 ) 32 O (n = 2-4), having a tangerite-type structure, were obtained at temperatures of 40-70 ° С (Nd), 30-60 ° С (Sm) and 40-120 ° C (Gd, Dy, Er, Y). It can be said that this type of carbonates is characteristic of heavy REE, except Yb. Low temperatures favor the precipitation of double carbonates. The most common way to obtain medium rare-earth carbonates is the precipitation of solutions of their salts with solutions of alkali metal or ammonium carbonates during the interaction. In this case, voluminous X-ray amorphous precipitates are precipitated, which upon crystallization gradually crystallize and decrease in volume. Full precipitation of REE carbonates is achieved at a molar ratio of 1: 1.5. In the presence of large amounts of aluminum and iron, the degree of precipitation of REE carbonates can vary from 90-99% with an increase in pH from 5 to 6. When precipitating REE carbonates, an excess of precipitator and conditions that promote hydrolysis of carbonates, to which yttrium subgroup elements are especially affected, should be avoided. In the case of n> 2, the solubility of precipitation increases due to the formation of double carbonates. The tendency to hydrolyze carbonates increases with increasing temperature, duration of the process and decreasing the radius of the REE cation and increases over the series: La <Ce <Pr <Nd <Sm <Eu <Gd <Tb <Dy <Y <Tm <Yb. To prevent hydrolysis, the precipitation of REE carbonates is recommended to be performed from a cold solution using a solution of NH 4 HCO 3 saturated with CO 2 as a precipitant. Using sodium carbonate or sodium bicarbonate as a precipitant gives similar results, but in the case of bicarbonate, usually crystallized precipitates are usually formed. By this method, the carbonates La, Ce (III), Gd, Dy, Er and Y can be obtained in crystalline form, while the carbonates Yb and Sc are amorphous.

Известен способ периодического получения высокодисперсных карбонатов церия с частицами пластинчатой формы, включающий быстрое добавление раствора карбоната аммония в интенсивно перемешиваемый раствор нитрата церия с образованием суспензии карбоната церия, перемешивание суспензии в течение 5 минут при комнатной температуре и скорости вращения мешалки 400 об/мин, последующей выгрузкой суспензии карбоната, ее фильтрацией, промывкой и сушкой (Проценко Т.П. Получение оксида церия (IV) с высокой удельной поверхностью: Автор, дис. канд. техн. наук. - М., 2000. - 16 с.).There is a method of periodically obtaining highly dispersed cerium carbonates with lamellar particles, including the rapid addition of ammonium carbonate solution to an intensively mixed cerium nitrate solution to form a cerium carbonate suspension, stirring the suspension for 5 minutes at room temperature and the rotation speed of the stirrer 400 rpm, followed by unloading suspension of carbonate, its filtration, washing and drying (Protsenko, TP. Preparation of high specific surface area of cerium (IV) oxide: Author, dis. cand. tech. c. - M., 2000. - 16 p.).

Недостатком способа является получение карбонатов церия в виде высокодисперсных неоднородных по форме и размеру пластин, имеющих невысокую производительность сгущения и фильтрации, а также периодичность процесса их получения.The disadvantage of this method is to obtain cerium carbonates in the form of highly dispersed heterogeneous in shape and size of the plates, with low productivity thickening and filtering, as well as the frequency of the process for their production.

Авторы (Иванов Е.Н., Михайличенко А.И., Карманников В.П. Физико-химические основы и технология получения редкоземельных полирующих порошков. // Цветные металлы. - 1991. - №11. - с. 49-51) описывают способ непрерывного получения высокодисперсных карбонатов РЗЭ с частицами пластинчатой и игольчатой формы, включающий непрерывное смешивание раствора хлоридов РЗЭ с раствором карбоната натрия с образованием суспензии карбонатов РЗЭ, перемешивание суспензии при одновременной подаче исходных растворов в течение времени не менее 60 минут, выгрузку суспензии, фильтрацию, промывку и сушку карбонатов РЗЭ, причем карбонаты игольчатой формы получают при 20°С, пластинчатой при 60°С, субмикронной игольчатой при 90°С. Скорость и продолжительность перемешивания суспензии в каждом конкретном случае не указаны.The authors (Ivanov, EN, Mikhailichenko, AI, Karmannikov, VP, Physico-chemical principles and technology for producing rare-earth polishing powders. // Non-ferrous metals. - 1991. - No. 11. - p. 49-51) describe the method of continuous production of highly dispersed rare earth carbonates with lamellar and needle-shaped particles, including continuous mixing of rare earth chloride solution with sodium carbonate solution to form a suspension of rare earth carbonates, mixing the suspension with simultaneous feeding of the initial solutions for at least 60 minutes, unloading suspensions AI, filtration, washing and drying of REE carbonates, needle-shaped carbonates being obtained at 20 ° С, lamellar at 60 ° С, submicron needle-shaped at 90 ° С. The speed and duration of mixing the suspension in each case is not specified.

К недостаткам известного способа относится узкий температурный диапазон получения карбонатов заданной формы, неоднородность карбонатов пластинчатой формы, невозможность получения карбонатов дендритной формы.The disadvantages of this method include the narrow temperature range for producing carbonates of a given shape, the heterogeneity of plate-shaped carbonates, the impossibility of obtaining carbonates of the dendritic form.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения карбонатов РЗЭ пластинчатой или дендритной формы, позволяющий расширить температурный диапазон получения карбонатов той или иной формы, а также улучшить гранулометрическую однородность продукта. Для этого в способе, включающем непрерывную подачу и перемешивание раствора соли РЗЭ и раствора соли угольной кислоты с получением суспензии карбонатов РЗЭ, перемешивание суспензии при одновременной подаче исходных растворов, выгрузку, фильтрацию, промывку и сушку осадка карбонатов РЗЭ, процесс перемешивания суспензии осуществляют при температуре от 20 до 75°С и скорости движения суспензии от 0,5 до 20 м/сек. Для получения карбонатов пластинчатой формы перемешивание проводят в течение времени, отвечающего соотношению 1,5*T0,5≤τ≤30, а для получения карбонатов дендритной формы перемешивание проводят в течение времени, отвечающем соотношению 106*T2,5≤τ≤600, где τ - численные значения времени перемешивания, выраженные в минутах; Т - численные значения температуры реакционной среды, выраженные в градусах Цельсия (Патент РФ №2245845, 21.04.2003 г).Closest to the claimed method is a method of obtaining carbonate REE plate or dendritic form, allowing you to extend the temperature range for producing carbonates of one form or another, as well as improve the particle size uniformity of the product. To do this, in a method that includes the continuous supply and mixing of a solution of REE salt and a solution of a salt of carbonic acid to obtain a suspension of REE carbonates, mixing the suspension while simultaneously feeding initial solutions, unloading, filtering, washing and drying the precipitate of REE carbonates, the process of mixing the suspension is carried out at 20 to 75 ° C and the speed of movement of the suspension from 0.5 to 20 m / s. To obtain plate-shaped carbonates, mixing is carried out for a time corresponding to a ratio of 1.5 * T 0.5 ≤τ≤30, and to obtain dendritic form carbonates, mixing is carried out for a time corresponding to a ratio of 10 6 * T 2.5 ≤τ≤ 600, where τ is the numerical values of the mixing time, expressed in minutes; T is the numerical values of the temperature of the reaction medium, expressed in degrees Celsius (RF Patent No. 2245845, April 21, 2003).

Недостатком способа является отсутствие контроля и регулирования состава пульпы на стадии осаждения, в первую очередь по содержанию Н+ и ОН- ионов (рН пульпы), что является важным на стадии получения карбонатов индивидуальных РЗЭ.The disadvantage of this method is the lack of control and regulation of the composition of the pulp at the stage of deposition, primarily on the content of H + and OH - ions (pulp pH), which is important at the stage of obtaining carbonates of individual REE.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества выпускаемой продукции и производительности процесса в целом за счет возможности получения однородных кристаллов правильной пластинчатой или игольчатой формы регулируемого размера.The technical result of the invention is to improve the quality of products and the performance of the process as a whole due to the possibility of obtaining homogeneous crystals of the correct plate or needle shape of an adjustable size.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения карбонатов редкоземельных элементов включает подачу раствора соли РЗЭ и раствора соли угольной кислоты, перемешивание при температуре 20-45°С с получением пульпы карбонатов РЗЭ, фильтрацию, промывку и сушку осадка карбонатов РЗЭ. В качестве раствора соли РЗЭ используют раствор соли лантана или церия. Подачу растворов регулируют изменением рН по стадиям процесса: на первой стадии подачей раствора соли угольной кислоты рН пульпы карбонатов РЗЭ устанавливают в интервале 4,1-5,5, на второй стадии - подачей раствора соли лантана или церия рН пульпы устанавливают в интервале 3,7-4,5; на третьей стадии подачей раствора соли угольной кислоты рН пульпы устанавливают в интервале 6,5-7,0. После достижения заданного значения рН пульпа агитируется под мешалкой в течение 20-25 минут на первой стадии и в течение 20-30 минут на второй и третьей стадиях, после чего выключают мешалку и оставляют пульпу в течение 20-30 минут для созревания осадка карбонатов, а затем пульпу фильтруют на вакуумном фильтре. Перемешивание осуществляют при скорости вращения мешалки 800-900 об/мин.This technical result is achieved due to the fact that the method of obtaining rare-earth carbonates involves feeding a solution of a REE salt and a solution of carbonic acid salt, mixing at a temperature of 20-45 ° C to produce a slurry of REE carbonates, filtering, washing and drying the precipitate of REE carbonates. As a solution of salts of REE use a solution of salt of lanthanum or cerium. The supply of solutions is regulated by changing the pH of the process stages: in the first stage, the pH of the REE carbonate pulp is adjusted to 4.1.1.5.5 in the first stage by feeding the carbonate salt solution; the pulp pH is set to 3.7 in the second stage by feeding the lanthanum or cerium salt solution -4.5; in the third stage, the pulp is adjusted to a pH of 6.5-7.0 using a solution of a salt of carbonic acid. After reaching the specified pH value, the pulp agitates under the mixer for 20-25 minutes in the first stage and for 20-30 minutes in the second and third stages, then turn off the mixer and leave the pulp for 20-30 minutes to ripen the carbonate precipitate, and then the pulp is filtered on a vacuum filter. Stirring is carried out at a stirrer rotation speed of 800-900 rpm.

Реализация процесса осаждения карбонатов церия, лантана и других РЗЭ по заявляемому способу позволяет получать однородные кристаллы карбонатов правильной пластинчатой или игольчатой формы регулируемого размера 15-20 мкм. или 20-30 мкм., которые хорошо сгущаются, фильтруются, промываются водой, что позволяет повысить качество выпускаемой продукции и производительность производства в целом.The implementation of the process of deposition of carbonates of cerium, lanthanum and other REE by the present method allows to obtain homogeneous crystals of carbonates of the correct lamellar or needle-shaped shape of an adjustable size of 15-20 microns. or 20-30 microns., which are well condensed, filtered, washed with water, which allows to improve the quality of products and productivity of the whole.

Пример №1 (осаждение по способу-прототипу).Example No. 1 (precipitation according to the method prototype).

Осаждение карбонатов церия проводили сливанием раствора соды с концентрацией 95 г/л и раствора, содержащего 100 г/л церия, с медленной подачей осадителя (0,008 л/мин) в химическом стакане при мольном соотношении раствора церия к осадителю 1:0,8. Перемешивание пульпы проводили пропеллерной мешалкой с числом оборотов 1200 в минуту. Температура реакционной среды составляла 20°С.The precipitation of cerium carbonates was carried out by pouring out a solution of soda with a concentration of 95 g / l and a solution containing 100 g / l of cerium, with a slow flow of precipitant (0.008 l / min) in a beaker at a molar ratio of cerium to precipitator 1: 0.8. The pulp was mixed using a propeller stirrer with a speed of 1200 per minute. The temperature of the reaction medium was 20 ° C.

При смешивании растворов образовывалась суспензия карбонатов, которую агитировали под мешалкой в течение 20 минут, замеряли рН и оставляли под слоем маточного раствора для созревания в течение 23 часов. Определяли производительность фильтрации пульпы на вакуумном фильтре через полипропиленовую ткань арт. 931540.When the solutions were mixed, a suspension of carbonates was formed, which was agitated under the stirrer for 20 minutes, the pH was measured and left under the mother liquor to mature for 23 hours. Determined the filtration performance of the pulp on a vacuum filter through a polypropylene fabric art. 931540.

Результаты экспериментов приведены в таблице 1.The results of the experiments are shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Далее приведены примеры 2 и 3, иллюстрирующие осаждение карбонатов церия и лантана соответственно, где в качестве осадителя (раствор угольной кислоты) использовали раствор углеаммонийной соли. В качестве исходного раствора брали реэкстракт церия или рафинат лантана соответственно, а в качестве рабочего раствора использовали разбавленный деминерализованной водой исходный раствор.The following are examples 2 and 3 illustrating the precipitation of cerium and lanthanum carbonates, respectively, where a solution of an ammonium salt was used as a precipitant (carbonic acid solution). The cerium reextract or lanthanum raffinate was taken as the initial solution, respectively, and the initial solution diluted with demineralized water was used as the working solution.

Пример №2 (осаждение по заявляемому способу).Example No. 2 (deposition by the present method).

Осаждение карбонатов церия проводили в реакторе с мешалкой с числом оборотов 800-900 в минуту из раствора (реэкстракта церия), содержащего 120 г/л церия и 80 г/л азотной кислоты при температуре 20-45°С. Предварительно раствор разбавляли деминерализованной водой при соотношении исходного раствора к воде, равным 1:0,8. На первой стадии осаждения подачей раствора углеаммонийной соли (180-200 г/л) устанавливали рН пульпы в интервале 4,5-6,0, после чего пульпу агитировали под мешалкой в течение 20-25 минут. На второй стадии процесса подачей исходного раствора устанавливали рН пульпы в интервале 3,0-5,0, после чего пульпу агитировали под мешалкой в течение 20-30 минут; на третьей стадии подачей раствора углеаммонийной соли рН пульпы устанавливали в интервале 6,2-7,5, после чего пульпу агитировали в течение 20-30 минут. Затем выключали мешалку, выдерживали пульпу в течение 20-30 минут и фильтровали на вакуумном барабанном фильтре через полипропиленовую ткань арт. 931540. Определяли производительность фильтрации и морфологию осадка. Результаты экспериментов приведены в таблице 2 и на фигурах 1-2.The precipitation of cerium carbonates was carried out in a stirred reactor with a speed of 800-900 per minute from a solution (reextractor of cerium) containing 120 g / l of cerium and 80 g / l of nitric acid at a temperature of 20-45 ° C. Previously, the solution was diluted with demineralized water at a 1: 0.8 ratio of the initial solution to water. At the first stage of precipitation, the pH of the pulp was adjusted to 4.5-6.0 in the range of 4.5-6.0 by setting the solution of ammonium salt (180-200 g / l), after which the pulp was agitated under a stirrer for 20-25 minutes. In the second stage of the process, the pulp pH was adjusted to 3.0 to 5.0 by feeding the initial solution, after which the pulp was agitated under the mixer for 20-30 minutes; at the third stage, the pulp pH was adjusted in the range of 6.2-7.5 by feeding the ammonium salt solution, after which the pulp was agitated for 20-30 minutes. Then the mixer was turned off, the pulp was kept for 20-30 minutes and filtered on a vacuum drum filter through a polypropylene cloth art. 931540. Determined filtration performance and sediment morphology. The results of the experiments are shown in table 2 and figures 1-2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, оптимальными интервалами рН осаждения карбонатов церия, при котором в результате экспериментов получены однородные кристаллы правильной пластинчатой формы, хорошо фильтрующиеся, имеющие влажность около 38-40%, являются:Thus, the optimum pH ranges of precipitation of cerium carbonates, in which as a result of experiments homogeneous crystals of the correct lamellar form, well filtered, having a humidity of about 38-40%, are:

- на первой стадии - рН 4,1-5,5;- at the first stage - pH 4.1-5.5;

- на второй стадии - рН 3,7-4,5;- in the second stage - pH 3.7-4.5;

- на третьей стадии - рН 6,5-7,0.- at the third stage - pH 6.5-7.0.

Производительность фильтрации полученной пульпы карбонатов при этом на вакуумном фильтре достигает 1050-1200 л/м2 час, а влажность продукта - 38-39%.Filtration performance of the obtained carbonate pulp at the same time on a vacuum filter reaches 1050-1200 l / m 2 hour, and the product humidity - 38-39%.

Пример №3 (осаждение по заявляемому способу).Example No. 3 (deposition by the present method).

Осаждение карбонатов лантана проводили из растворов (рафинатов лантана) с концентрацией лантана 110-120 г/л, азотной кислоты 20 г/л при температуре 20-45°С Предварительно в реактор заливалась деминерализованная вода в количестве 0,8 V к исходному раствору, затем при включенной мешалке на оборотах 800-900 в минуту в реактор порциями подавался раствор углеаммонийной соли до установления рН пульпы в интервале 4,5-6,0. Пульпу агитировали под мешалкой в течение 20-25 минут, после чего порциями добавляли исходный раствор (рафинат лантана) до достижения рН 3,0-5,0 и агитировали пульпу в течение 20-30 минут под мешалкой. Далее медленной подачей раствора углеаммонийной соли доводили рН пульпы до 6,2-7,5, после чего продолжали агитацию еще в течение 20-30 минут. Затем выключали мешалку, выдерживали пульпу в течение 20-30 минут и фильтровали на вакуумном барабанном фильтре через полипропиленовую ткань арт. 931540. Определяли производительность фильтрации и морфологию осадка. Результаты экспериментов приведены в таблице 3 и на фигурах 3-5.The precipitation of lanthanum carbonates was carried out from solutions (lanthanum raffinate) with a lanthanum concentration of 110-120 g / l, nitric acid 20 g / l at a temperature of 20-45 ° С Beforehand, demineralized water of 0.8 V was poured into the reactor to the initial solution, then when the agitator was turned on at 800-900 revolutions per minute, a solution of ammonium salt was fed in portions to the reactor until the pH of the pulp was in the range of 4.5-6.0. The pulp was agitated under the mixer for 20–25 minutes, after which the initial solution (lanthanum raffinate) was added in portions until a pH of 3.0–5.0 was achieved and the pulp was agitated for 20–30 minutes under the mixer. Next, by slowly feeding the solution of ammonium salt, the pH of the pulp was adjusted to 6.2-7.5, after which the agitation was continued for another 20-30 minutes. Then the mixer was turned off, the pulp was kept for 20-30 minutes and filtered on a vacuum drum filter through a polypropylene cloth art. 931540. Determined filtration performance and sediment morphology. The results of the experiments are shown in table 3 and figures 3-5.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Таким образом, оптимальными интервалами рН осаждения карбонатов лантана, при котором в результате экспериментов получены однородные кристаллы правильной игольчатой формы, хорошо фильтрующиеся, имеющие влажность около 37-39%, являются:Thus, the optimum pH ranges of precipitation of lanthanum carbonates, in which as a result of experiments homogeneous crystals of the correct needle shape were obtained, well filtered, having a humidity of about 37-39%, are:

- на первой стадии - рН 4,1-5,5;- at the first stage - pH 4.1-5.5;

- на второй стадии - рН 3,7-4,5;- in the second stage - pH 3.7-4.5;

- на третьей стадии - рН 6,5-7,0.- at the third stage - pH 6.5-7.0.

Производительность фильтрации полученной пульпы карбонатов при этом на вакуумном фильтре достигает 1200-1450 л/м2 час, а влажность продукта - 37,2-38,5%.Filtration performance of the obtained carbonate pulp at the same time on a vacuum filter reaches 1200-1450 l / m 2 hour, and the product humidity is 37.2-38.5%.

Claims (2)

1. Способ получения карбонатов редкоземельных элементов, включающий подачу раствора соли РЗЭ и раствора соли угольной кислоты, перемешивание при температуре 20-45°C с получением пульпы карбонатов РЗЭ, фильтрацию, промывку и сушку осадка карбонатов РЗЭ, отличающийся тем, что в качестве раствора соли РЗЭ используют раствор соли лантана или церия, а подачу растворов регулируют изменением рН по стадиям процесса: на первой стадии подачей раствора соли угольной кислоты рН пульпы карбонатов РЗЭ устанавливают в интервале 4,1-5,5, на второй стадии подачей раствора соли лантана или церия рН пульпы устанавливают в интервале 3,7-4,5; на третьей стадии подачей раствора соли угольной кислоты рН пульпы устанавливают в интервале 6,5-7,0, при этом после достижения заданного значения рН пульпа агитируется под мешалкой в течение 20-25 минут на первой стадии и в течение 20-30 минут на второй и третьей стадиях, после чего выключают мешалку и оставляют пульпу карбонатов для созревания в течение 20-30 минут, а затем пульпу фильтруют на вакуумном фильтре.1. A method of producing rare-earth carbonates, including feeding a solution of a REE salt and a solution of a salt of carbonic acid, mixing at a temperature of 20-45 ° C to obtain a slurry of REE carbonates, filtering, washing and drying the precipitate of REE carbonates, REE use a solution of salt of lanthanum or cerium, and the flow of solutions is regulated by changing the pH in the process stages: in the first stage, the pH of the pulp in the REE carbonate is adjusted to 4.1-5.5, in the second stage whose solution of salt of lanthanum or cerium pulp pH is set in the range of 3.7-4.5; in the third stage, by supplying a solution of carbonate salt, the pH of the pulp is set in the range of 6.5-7.0, while after reaching the set pH value, the pulp agitates under the mixer for 20-25 minutes in the first stage and for 20-30 minutes in the second and the third stage, after which the mixer is turned off and the carbonate pulp is left for maturation for 20-30 minutes, and then the pulp is filtered on a vacuum filter. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемешивание осуществляют при скорости вращения мешалки 800-900 об/мин.2. The method according to p. 1, characterized in that the mixing is carried out at a speed of rotation of the stirrer 800-900 rpm
RU2018147104A 2018-12-28 2018-12-28 Method of producing carbonates of rare-earth elements RU2693176C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147104A RU2693176C1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of producing carbonates of rare-earth elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147104A RU2693176C1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of producing carbonates of rare-earth elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693176C1 true RU2693176C1 (en) 2019-07-01

Family

ID=67252036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147104A RU2693176C1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of producing carbonates of rare-earth elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693176C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729573C1 (en) * 2019-12-30 2020-08-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of producing carbonates of rare-earth elements
CN113830817A (en) * 2021-10-22 2021-12-24 南昌大学 Cerium-based oxide material and preparation method of precursor thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0654445A1 (en) * 1993-11-24 1995-05-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for the preparation of cerium carbonate powder
RU2245845C2 (en) * 2003-04-21 2005-02-10 Абдухамидов Фарух Шухратович Method of preparing high-dispersity and granulometrically uniform rare-earth element carbonates with plate or dendritic form
RU2270171C2 (en) * 2004-04-06 2006-02-20 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method for production of fluorine-containing polishing material
CN102432055B (en) * 2011-09-23 2013-10-16 北京大学 Lanthanum carbonate nano-particles for treating hyperphosphatemia, preparation method and use thereof
RU2570007C2 (en) * 2010-05-12 2015-12-10 Спектрум Фармасьютикалз, Инк. Lanthanum carbonate hydroxide, lanthanum oxycarbonate and methods for thereof obtaining and application

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0654445A1 (en) * 1993-11-24 1995-05-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for the preparation of cerium carbonate powder
RU2245845C2 (en) * 2003-04-21 2005-02-10 Абдухамидов Фарух Шухратович Method of preparing high-dispersity and granulometrically uniform rare-earth element carbonates with plate or dendritic form
RU2270171C2 (en) * 2004-04-06 2006-02-20 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method for production of fluorine-containing polishing material
RU2570007C2 (en) * 2010-05-12 2015-12-10 Спектрум Фармасьютикалз, Инк. Lanthanum carbonate hydroxide, lanthanum oxycarbonate and methods for thereof obtaining and application
CN102432055B (en) * 2011-09-23 2013-10-16 北京大学 Lanthanum carbonate nano-particles for treating hyperphosphatemia, preparation method and use thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729573C1 (en) * 2019-12-30 2020-08-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of producing carbonates of rare-earth elements
CN113830817A (en) * 2021-10-22 2021-12-24 南昌大学 Cerium-based oxide material and preparation method of precursor thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950003421B1 (en) Method for the production of mixed ammonium rare earth oxalates and their application to the production of rare earth oxides
RU2693176C1 (en) Method of producing carbonates of rare-earth elements
RU2065401C1 (en) Method for production of powder of hexagonal bipyramidal crystalline scandium oxide
CN107640792A (en) A kind of high compact small particle nickel cobalt manganese hydroxide and preparation method thereof
CN103189315A (en) Production of high purity precipitated calcium carbonate
CN1641077A (en) Method for preparing aragonite type calcium carbonate whisker
CN112479241B (en) Method for preparing flake aluminum oxide by utilizing flake aluminum hydroxide
CN103708525B (en) Production method of high-bulk density fine-grain low-chlorine rare earth carbonate and its oxide
US4574074A (en) Process for the production of aluminum trihydroxide having a medium of less than 4 microns, which can be varied as required
CN110104671B (en) Induced crystallization method of flaky cerium carbonate
JP2010507551A (en) Method for producing rare earth-containing phosphate
CN109437259A (en) The continuous preparation method of magnesium hydroxide
CN102010006B (en) Synthesis method for lead molybdate
CN111943240B (en) Method for preparing coarse-grained aluminum hydroxide by decomposing sodium aluminate solution with ultralow seed crystal amount
CN103754923B (en) The preparation method of fine cerium oxide
US4100264A (en) Process for the preparation of calcium carbonate for use in fluorescent lamp phosphors
CN102071466A (en) Method for preparing lead molybdate polycrystalline material
RU2678007C1 (en) Method of obtaining layered hydroxide of magnesium and aluminum
JP2001270775A (en) Method of producing yag transparent sintered body
CN112126977B (en) Method for preparing high-purity flaky single crystal and flaky crystal dense aggregated cerium carbonate
CN101077790A (en) Method for preparing rare-earth oxide by homogenous precipitation method
CN113830817A (en) Cerium-based oxide material and preparation method of precursor thereof
RU2359914C2 (en) Method for preparation of polishing powders with regulable particle size based on rare earth oxides
CN109368675B (en) Sodium removal and purification method for superfine ultra-white aluminum hydroxide micro powder
JP2634290B2 (en) Method for producing barium titanate powder

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210127