專利名稱：一種雙氧水氧化法提鈰工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙氧水氧化法提鈰工藝，屬稀土濕法冶金技術領域。
經(jīng)檢索可見，生產(chǎn)氧化鈰的方法目前主要有萃取分離法，高錳酸鉀氧化法，二次復鹽法等。萃取分高法是普遍應用的分離鈰和其他稀土氧化物的方法，可生產(chǎn)99％～99.99％純度的鈰產(chǎn)品，但其生產(chǎn)成本高，不經(jīng)濟；高錳酸鉀法其中的錳元素對產(chǎn)品造成污染，使鈰產(chǎn)品的應用受到限制，二次復鹽法成本低，但生產(chǎn)所需原材料必須是硫酸鹽體系，且流程長，收率低，產(chǎn)品的純度也較低。
本發(fā)明的目的是為玻璃工業(yè)生產(chǎn)提供一種成本較低，操作簡便，流程短，滿足作為澄清劑、脫色劑和添加劑要求的一種雙氧水氧化法提鈰工藝。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來達到雙氧水氧化法提鈰工藝線路為料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離、碳胺沉淀、酸洗純化、中和水洗、過濾、灼燒、氧化鈰，其特征在于(一)料液配制(1)在萃取分離提釹后的少釹氯化稀土溶液(一般為REO220g/l～280g/l，PH＝4.0～4.5)中加入PH＝4.0～4.5的稀鹽酸溶液，稀釋到REO140g/l～160g/l；(2)將工業(yè)火堿用水溶解，配制濃度為2.0N～2.5N的氫氧化鈉溶液；(3)在水中緩緩加入工業(yè)鹽酸并不斷攪拌，配制PH＝2的鹽酸溶液；(二)氧化優(yōu)溶(1)氧化將配制好的原料液加入到反應器中，按工業(yè)級雙氧水與原料液中氧化鈰1.1∶1的比例加入雙氧水，同時加入2.0N～2.5N的氫氧化鈉溶液，保持溶液PH＝5.0～6.5，控制反應溫度為30℃～40℃，時間1.5小時，溶液加熱至90℃～95℃，時間0.5小時；(2)優(yōu)溶在氧化后的懸濁液中加入工業(yè)鹽酸，保持反應溫度為60℃～90℃，PH值調(diào)整到2.0，攪拌1小時，用2.0N～2.5N的堿液將體系調(diào)整到PH＝4.0，加入凝聚劑澄清；
(三)固液分離氧化優(yōu)溶的懸濁液體系用板框過濾機進行過濾，固體氫氧化鈰濾餅進入酸洗純化，少鈰富鑭液體進入碳胺沉淀原料儲槽；(四)酸洗純化將分離后的氫氧化鈰濾餅加入PH＝2的稀鹽酸溶液中，固液比為1∶4，在攪拌的條件下控制溫度為30℃～40℃，反應時間40分鐘，加入凝聚劑澄清，之后將上清液虹吸出來，用泵將其泵入碳銨沉淀原料槽中，如此反復5次，直至最后一次上清液中REO≤0.2g/l；(五)中和水洗在酸洗純化完成后，向留在酸洗槽中的部分加入碳酸氫胺調(diào)PH＝7.0，水洗后用板框過濾機進行固液分離，得到氫氧化鈰濾餅；(六)灼燒、包裝將氫氧化鈰裝入灼燒窯中，在850℃～950℃下灼燒4小時，將灼燒后的物料經(jīng)過破碎、過篩后包裝，得到95％的氧化鈰。
富鑭氧化稀土的工藝通過料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離、溶液、碳胺沉淀、過濾、灼燒得到富鑭氧化稀土，其特征在于碳胺沉淀固液分離之前的工藝與上述相同，固液分離后將碳胺原料沉淀儲槽中少鈰富鑭液體放入反應器中，加入固體碳酸氫胺，沉淀稀土，沉淀物離心過濾機甩干后，得到富鑭碳酸稀土產(chǎn)品，經(jīng)再次酸溶、濃縮后得到富鑭氯化稀土，也可以將富鑭碳酸稀土經(jīng)過灼燒，得到富鑭氧化稀土。
氧化優(yōu)溶中加入的凝聚劑是聚丙酰胺。
附

圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
本發(fā)明的效果本發(fā)明可以同時生產(chǎn)95％氧化鈰和富鑭鐠碳酸稀土(CeO2/REO＜10％)兩個產(chǎn)品，產(chǎn)品成本較萃取法低約6000元/噸；較高錳酸鉀氧化法低約5000元/噸，在工藝過程中未引入污染產(chǎn)品的雜質(zhì)元素，產(chǎn)品在玻璃工業(yè)中用作防紫外輻射玻璃的添加劑及高級拋光粉多次試驗效果很好。
下面結合工藝流程圖對本發(fā)明的實施進一步詳述在反應槽中泵入1.5m3[REO]＝280g/L的少釹氯化稀土溶液，用PH＝4的稀鹽酸溶液將其稀釋一倍，按CeO2計算量REO∶H2O2＝1∶1.1加入工業(yè)H2O2，同時，連續(xù)加入2.5N NaOH溶液，保持溶液PH＝5～6.5之間，反應2小時后，取樣分析溶液中總鈰含量占總稀土量小于8％，加熱沸騰至溶液中至殘余雙氧水全部分解為止。用工業(yè)鹽酸將體系調(diào)到PH＝1～2，反應20分鐘后，加入稀NaOH溶液將溶液調(diào)至PH＝3.5～4.5；將固液混合物過濾進行固液分離后，溶液部分泵入碳沉槽進行碳胺沉淀。水洗、離心過濾后得到富鑭鐠碳酸稀土，灼燒包裝后得到富鑭鐠氧化物。固體部分用PH＝0.5～2.0鹽酸進行酸洗5次后，加入25Kg碳酸氫胺，攪拌三十分鐘后，再用水洗一次，過濾；濾餅經(jīng)灼燒后，得到220Kg的95％氧化鈰產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點成本低，市場需求量大，前景好，有顯著的經(jīng)濟效益，對稀土資源的綜合利用具有重要的意義，而且該方法經(jīng)濟合理。
權利要求
1.一種雙氧水氧化法提鈰工藝，本發(fā)明可以同時生產(chǎn)出95％的氧化鈰和富鑭氧化稀土兩個產(chǎn)品，其中氧化鈰的工藝路線為料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離、酸洗純化、中和水洗、過濾、灼燒、包裝；富鑭氧化稀土的工藝路線為固液分離后的溶液部分經(jīng)碳胺沉淀、過濾、灼燒得到富鑭氧化稀土；其特征在于氧化鈰的具體工藝是(一)料液配制(1)在萃取分離提釹后的少釹氯化稀土溶液中加入PH＝4.0～4.5的稀鹽酸溶液；(2)配制濃度為2.0～2.5N的氫氧化鈉溶液；(3)配制PH＝2的鹽酸溶液；(二)氧化優(yōu)溶(1)氧化將配制好的原料液加入到反應器中，按工業(yè)級雙氧水與原料液中氧化鈰1.1∶1的比例加入雙氧水，同時加入2.0N～2.5N的氫氧化鈉溶液，保持溶液PH＝5.0～6.5，控制反應溫度為30℃～40℃，時間1.5小時，溶液加熱至90℃～95℃，時間0.5小時；(2)優(yōu)溶在氧化后的懸濁液中加入工業(yè)鹽酸，保持反應溫度為60℃～90℃，PH值調(diào)整到2.0，攪拌1小時，用2.0N～2.5N的堿液將體系調(diào)整到PH＝3.5～4.5，加入凝聚劑澄清；(三)固液分離氧化優(yōu)溶的懸濁液體系用板框過濾機進行過濾，固體氫氧化鈰濾餅進入酸洗純化，少鈰富鑭液體進入碳胺沉淀原料儲槽；(四)酸洗純化將分離后的氫氧化鈰濾餅加入PH＝2的稀鹽酸溶液中，固液比為1∶4，控制溫度為30℃～40℃，反應時間40分鐘，加入凝聚劑澄清，之后將上清液虹吸出來，用泵將其泵入碳銨沉淀原料槽中，如此反應5次，直至最后一次上清液中REO≤0.2g/l；(五)中和水洗在酸洗純化完成后，向留在酸洗槽中的部分加入碳酸氫胺調(diào)PH＝7.0，水洗后用板框過濾機進行固液分離，得到氫氧化鈰濾餅；(六)灼燒、包裝將氫氧化鈰裝入灼燒窯中，在850℃～950℃下灼燒4小時，將灼燒后的物料經(jīng)過破碎、過篩后包裝，得到95％的氧化鈰。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙氧水氧化法提鈰工藝，富鑭氧化稀土的工藝通過料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離、碳胺沉淀、過濾、灼燒得到富鑭氧化物，其特征在于碳胺沉淀固液分離之前的工藝與上述相同，固液分離后將碳胺沉淀原料儲槽中少鈰富鑭液體放入反應器中，加入固體碳酸氫胺，沉淀稀土，沉淀物離心過濾機甩干后，得到富鑭碳酸稀土產(chǎn)品，經(jīng)再次酸溶、濃縮后得到富鑭氧化稀土，也可以將富鑭碳酸稀土經(jīng)過灼燒，得到富鑭氧化稀土。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙氧水氧化法提鈰工藝，其特征在于氧化優(yōu)溶中加入的凝聚劑是聚丙酰胺。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙氧水氧化法提鈰工藝，其特征在于氧化優(yōu)溶工序優(yōu)溶終點PH＝1～2，回調(diào)終點PH＝3.5～4.5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙氧水氧化法提鈰工藝,為稀土濕法冶金領域,主要是以雙氧水做氧化劑,從少釹氯化稀土溶液中提取鈰,所得產(chǎn)品為95%的氧化鈰和富鑭氧化稀土;工藝路線為:料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離,然后固體部分經(jīng)酸洗純化、中和水洗、過濾、灼燒后得到氧化鈰;溶液部分經(jīng)碳胺沉淀、過濾、灼燒后得到富鑭氧化稀土。該氧化鈰產(chǎn)品主要作為玻璃工業(yè)中的澄清劑、脫色劑和添加劑,有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號C22B3/00GK1275627SQ0010852
公開日2000年12月6日 申請日期2000年4月30日 優(yōu)先權日2000年4月30日
發(fā)明者白文平, 曹生彪 申請人:內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司