專利名稱：無油稀土碳酸鹽的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種稀土產(chǎn)品的制備方法，具體地說是一種無油稀土碳酸鹽的制備方法。
背景技術：
稀土被譽為“工業(yè)維生素”，它具有優(yōu)異的光、電、磁、超導、催化等物理特性，能與 其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料。是新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)不可或 缺的核心資源。目前，國際、國內(nèi)市場除了對稀土碳酸鹽的純度、非稀土雜質(zhì)含量等化學性 能有嚴格要求外，對酸溶解性、粒度、比重等物理性能也提出很高的要求。作為一種中間化 合物原料，稀土碳酸鹽的酸溶解性尤為重要。例如目前國際市場需求一種無油的碳酸鈰， 作為汽車氣凈化劑、石油裂化催化劑等產(chǎn)品的中間化合物原料，對其酸溶解有特別的要求 (酸溶解后，要求溶液清亮，酸不溶物小于0. 5 %)。申請?zhí)枮?00810150419. X，申請日為2008. 07. 23，發(fā)明名稱為無油碳酸鈰產(chǎn)品的 生產(chǎn)工藝公開了一種無油碳酸鈰產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝它通過將硝酸鈰母液打入3. Om3搪瓷槽 中，用濃度3 %的碳銨水溶液調(diào)配，將調(diào)配好的溶液加熱，然后通過碳酸鈰濾餅過濾除油、 除鐵后得到溶液備用；將制備的溶液置入IOm3玻璃鋼沉淀槽中，用濃度為3 %的碳銨水溶 液注入玻璃鋼沉淀槽內(nèi)，在常溫狀態(tài)下沉淀150 200分鐘，得到無油碳酸鈰；將制得的無 油碳酸鈰用去離子水進行水洗，然后將水洗過的無油碳酸鈰經(jīng)離心機脫水，包裝得到無油 碳酸鈰產(chǎn)品。上述方法主要是解決硝酸鈰母液去向問題，涉及面窄，用碳酸鈰做濾餅過濾除 油，過濾慢，收率低，不適于無油碳酸鈰的規(guī)模生產(chǎn)，且此方法僅對硝酸鈰母液進行了除油， 未對沉淀劑(碳銨水)進行除油，此方法所得的無油碳酸鈰的酸溶解性達不到客戶要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種規(guī)?；a(chǎn)無油稀土碳酸鹽的制備方法。本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種無油稀土碳酸鹽的制備方 法，它包括下列步驟
⑴原料處理將萃取分離所得單一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料 液，用堿調(diào)pH為4. 0 4. 5，靜置30分鐘 60分鐘，將料液放入放有吸附劑的過濾池中，自 然過濾后，得無油單一或無油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液；將沉淀劑 加去離子水溶解成濃度10 % 30 %的溶液，放入放有吸附劑的過濾池中，自然過濾得無油 沉淀劑溶液；
⑵沉淀將步驟⑴所得無油單一或無油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料 液，放入反應釜，升溫至40°C 80°C，沉淀過程保持溫度，以9 L/min 30 L/min的速度加 入步驟⑴所得的無油沉淀劑溶液至混合液PH為7，靜置30分鐘 120分鐘，排上清液得固 體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽；
⑶漂洗、離心脫水將步驟⑵所得的固體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽加去離子水漂洗至pH為6. 5 6. 8，離心甩干，包裝得無油單一稀土碳酸鹽或無油混合稀土碳酸鹽產(chǎn)
品 O本發(fā)明所述的單一氯化稀土料液、單一硝酸稀土料液、單一硫酸稀土料液中的稀 土元素為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中的一種；所述的混合氯化稀 土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素為上述稀土元素中的兩種或 兩種以上。本發(fā)明在步驟⑴中，所述的堿為碳酸氫銨或氨水或氫氧化鈉中的一種。本發(fā)明在步驟⑴中，所述的沉淀劑為碳酸氫銨或碳酸鈉中的一種。本發(fā)明在步驟⑴中，所述的吸附劑為活性炭或草木灰或谷殼灰中的一種。一種采用上述方法生產(chǎn)的無油稀土碳酸鹽，它包括無油單一稀土碳酸鹽或無油混 合稀土碳酸鹽，外觀為粉末狀固體，酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0. 2 %。由于采用上述技術方案，本發(fā)明較好的實現(xiàn)了發(fā)明目的，其方法適應性強，工藝簡 便，設備投資少，操作方便，成本低，收率大于97 %，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定(酸溶解性好，溶液清亮， 不溶物小于或等于0. 2 %)，易于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)無油稀土碳酸鹽，同時解決了普通稀土碳 酸鹽的酸溶解性差(油多，不溶物大于0. 5 %)的問題，解決了用作化合物原料，酸溶后，因油 和不溶物多而過濾難的問題。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1
一種無油稀土碳酸鹽的制備方法，它包括下列步驟
⑴原料處理將萃取分離所得單一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料 液。所述的單一氯化稀土料液、單一硝酸稀土料液、單一硫酸稀土料液中的稀土元素為La、 Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一種；所述的混合氯化稀土料液、混合硝 酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素為上述稀土元素中的兩種或兩種以上。本實 施例為單一氯化稀土料液中的氯化鈰料液，其純度為99 % 99. 995 % (本實施例為99. 95 %)，濃度為140g/L 240g/ (本實施例為140g/L)。用堿調(diào)pH為4. 0 4. 5 (本實施例為 4. 5)，所述的堿為碳酸氫銨或氨水或氫氧化鈉中的一種，本實施例為碳酸氫銨。靜置30分 鐘 60分鐘(本實施例為30分鐘)，將料液放入放有吸附劑的過濾池中，所述的吸附劑為活 性炭或草木灰或谷殼灰中的一種(本實施例為谷殼灰)。自然過濾后，得無油單一或無油混 合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，本實施例為無油氯化鈰料液。將沉淀劑加 去離子水溶解成濃度10 % 30 % (本實施例為30 %)的溶液，所述的沉淀劑為碳酸氫銨 或碳酸鈉中的一種(本實施例為碳酸氫銨)，放入放有吸附劑(本實施例為谷殼灰)的過濾池 中，自然過濾得無油沉淀劑溶液，本實施例為無油碳酸氫銨溶液。⑵沉淀將步驟⑴所得無油單一或無油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀 土料液，本實施例為無油氯化鈰料液。放入反應釜，升溫至40°C 80°C(本實施例為50°C)， 沉淀過程保持溫度；以9 L/min 30 L/min (本實施例9 L/min)的速度加入步驟⑴所得的 無油沉淀劑溶液(本實施例為無油碳酸氫銨溶液)至混合液PH為7，靜置30分鐘 120分 鐘(本實施例為30分鐘)，排上清液得固體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽，本實施例為無油碳酸鈰。⑶漂洗、離心脫水將步驟⑵所得的固體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽(本實 施例為無油碳酸鈰)加去離子水漂洗至pH為6. 5 6. 8 (本實施例為6. 8)，離心甩干，包裝 得無油單一稀土碳酸鹽或無油混合稀土碳酸鹽產(chǎn)品，外觀為粉末狀固體，酸溶解性好，溶液 清亮，不溶物小于或等于0. 2 %，本實施例為無油碳酸鈰產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為 0. 12 %。實施例2:
在步驟⑴中，氯化鈰料液濃度為175g/L，pH為4. 0，沉淀劑碳酸鈉，濃度為20 %。在步驟⑵中，升溫至40°C，沉淀過程保持溫度；以15 L/min的速度加入步驟⑴所 得的無油碳酸鈉溶液至混合液PH為7，靜置50分鐘，排上清液得無油碳酸鈰。在步驟⑶中，將步驟⑵所得的無油碳酸鈰加去離子水漂洗至pH為6. 6，離心甩干， 包裝得無油碳酸鈰產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為0. 15 %。余同實施例1。實施例3
在步驟⑴中，采用單一硝酸稀土料液中的硝酸鈰料液，料液濃度為140g/L 240g/L， 本實施例為240g/L，pH為4. 2，沉淀劑為碳酸氫銨，濃度為10 %。在步驟⑵中，升溫至60°C，沉淀過程保持溫度；以30 L/min的速度加入步驟⑴所 得的無油碳酸氫銨溶液至混合液PH為7，靜置80分鐘，排上清液得無油碳酸鈰。在步驟⑶中，將步驟⑵所得的無油碳酸鈰加去離子水漂洗至pH為6. 5，離心甩干， 包裝得無油碳酸鈰產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為0. 13 %。本實施例也可用于生產(chǎn)低氯 根無油碳酸鈰產(chǎn)品。余同實施例1。實施例4
在步驟⑴中，采用單一硫酸稀土料液中的硫酸鑭料液，料液濃度為50g/L 140g/L，本 實施例為60g/L，pH為4. 4，沉淀劑為碳酸氫銨，濃度為15 %。在步驟⑵中，升溫至45°C，沉淀過程保持溫度；以20 L/min的速度加入步驟⑴所 得的無油碳酸氫銨溶液至混合液PH為7，靜置90分鐘，排上清液得無油碳酸鑭。在步驟⑶中，將步驟⑵所得的無油碳酸鑭加去離子水漂洗至pH為6. 5，離心甩干， 包裝得無油碳酸鑭產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為0. 14 %。本實施例也可用于生產(chǎn)低氯 根無油碳酸鑭產(chǎn)品。余同實施例1。實施例5
在步驟⑴中，所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀 土元素為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 稀土元素中的兩種或兩種以 上。本實施例采用混合氯化稀土料液中的氯化鐠釹料液，組份為氧化鐠氧化釹=20 % 25 % :80 % 75 % % (本實施例為氧化鐠氧化釹=20 % :80 %)，pH為4. 1，濃度為140g/ L 240g/ (本實施例為166g/L)，沉淀劑為碳酸氫銨，濃度為25 %。在步驟⑵中，升溫至75°C，沉淀過程保持溫度；以11 L/min的速度加入步驟⑴所 得的無油碳酸氫銨溶液至混合液PH為7，靜置120分鐘，排上清液得無油碳酸鐠釹。
在步驟⑶中，將步驟⑵所得的無油碳酸鐠釹加去離子水漂洗至pH為6. 7，離心甩 干，包裝得無油碳酸鐠釹產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為0. 18 %。余同實施例1。實施例6
在步驟⑴中，采用單一氯化稀土料液中的氯化鏑料液，料液濃度為140g/L 240g/L， 本實施例為235g/L，pH為4. 0，沉淀劑為碳酸氫銨，濃度為12 %。在步驟⑵中，升溫至80°C，沉淀過程保持溫度；以22 L/min的速度加入步驟⑴所 得的無油碳酸氫銨溶液至混合液PH為7，靜置120分鐘，排上清液得無油碳酸鏑。在步驟⑶中，將步驟⑵所得的無油碳酸鏑加去離子水漂洗至pH為6. 7，離心甩干， 包裝得無油碳酸鏑產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為0. 19 %。余同實施例1。實施例7
在步驟⑴中，所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料液、混合硫酸稀土料液中的稀 土元素為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 稀土元素中的兩種或兩種以 上。本實施例采用混合氯化稀土料液中的氯化釤銪釓料液，濃度為140g/L 240g/ (本實 施例為220g/L)，沉淀劑為碳酸氫銨，濃度為15 %。在步驟⑵中，升溫至80°C，沉淀過程保持溫度；以15 L/min的速度加入步驟⑴所 得的無油碳酸氫銨溶液至混合液PH為7，靜置120分鐘，排上清液得無油碳酸釤銪釓。在步驟⑶中，將步驟⑵所得的無油碳酸釤銪釓加去離子水漂洗至pH為6. 7，離心 甩干，包裝得無油碳酸釤銪釓產(chǎn)品，酸溶解后，檢測其不溶物為0. 20 %。余同實施例1。
權利要求
一種無油稀土碳酸鹽的制備方法，其特征是它包括下列步驟⑴原料處理將萃取分離所得單一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，用堿調(diào)pH為4.0～4.5，靜置30分鐘～60分鐘，將料液放入放有吸附劑的過濾池中，自然過濾后，得無油單一或無油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液；將沉淀劑加去離子水溶解成濃度10﹪～30﹪的溶液，放入放有吸附劑的過濾池中，自然過濾得無油沉淀劑溶液；⑵沉淀將步驟⑴所得無油單一或無油混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液，放入反應釜，升溫至40℃～80℃，沉淀過程保持溫度，以9 L/min～30 L/min的速度加入步驟⑴所得的無油沉淀劑溶液至混合液pH為7，靜置30分鐘～120分鐘，排上清液得固體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽；⑶漂洗、離心脫水將步驟⑵所得的固體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽加去離子水漂洗至pH為6.5～6.8，離心甩干，包裝得無油單一稀土碳酸鹽或無油混合稀土碳酸鹽產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的無油稀土碳酸鹽的制備方法，其特征是在步驟⑴中，所述的 單一氯化稀土料液、單一硝酸稀土料液、單一硫酸稀土料液中的稀土元素為La、Ce、Pr、Nd、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一種；所述的混合氯化稀土料液、混合硝酸稀土料 液、混合硫酸稀土料液中的稀土元素為上述稀土元素中的兩種或兩種以上。
3.根據(jù)權利要求1所述的無油稀土碳酸鹽的制備方法，其特征是在步驟⑴中，所述的 堿為碳酸氫銨或氨水或氫氧化鈉中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的無油稀土碳酸鹽的制備方法，其特征是在步驟⑴中，所述的 沉淀劑為碳酸氫銨或碳酸鈉中的一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的無油稀土碳酸鹽的制備方法，其特征是在步驟⑴中，所述的 吸附劑為活性炭或草木灰或谷殼灰中的一種。
6.一種采用權利要求1或2或3或4或5制備方法生產(chǎn)的無油稀土碳酸鹽，它包括無 油單一稀土碳酸鹽或無油混合稀土碳酸鹽，其特征是外觀為粉末狀固體，酸溶解性好，溶液 清亮，不溶物小于或等于0. 2 %。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種規(guī)?；a(chǎn)無油稀土碳酸鹽的制備方法，其特征是它包括下列步驟⑴將單一或混合氯化稀土料液、硝酸稀土料液、硫酸稀土料液及沉淀劑去油處理，⑵沉淀制備固體單一稀土碳酸鹽或混合稀土碳酸鹽，⑶漂洗、離心脫水，制備的無油單一稀土碳酸鹽或無油混合稀土碳酸鹽，外觀為粉末狀固體，酸溶解性好，溶液清亮，不溶物小于或等于0.2﹪，本發(fā)明方法適應性強，工藝簡便，設備投資少，操作方便，成本低，收率大于97﹪，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)無油稀土碳酸鹽，同時解決了普通稀土碳酸鹽的酸溶解性差(油多，不溶物大于0.5﹪)的問題。
文檔編號C22B59/00GK101880053SQ201010241210
公開日2010年11月10日 申請日期2010年8月1日 優(yōu)先權日2010年8月1日
發(fā)明者任萍, 文明達, 曹佑明, 楊泱, 王 琦, 陳月華 申請人:益陽鴻源稀土有限責任公司