專利名稱：一種氧化鈰的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧化鈰的生產(chǎn)方法，屬于有色金屬的處理，具體是從含鈰的稀土混和溶液中分離鈰的一種方法。
從含鈰的稀土溶液中分離鈰，以生產(chǎn)氧化鈰的方法有許多種，這許多種方法都存在著如下缺點(diǎn)(1)生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低;(2)生產(chǎn)步驟繁雜;(3)產(chǎn)品純度較低。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處而提供的一種氧化率高，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)周期短，操作簡(jiǎn)單的有利于工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)的一種氧化鈰的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到以含有鈰的稀土混和液作原料，以高錳酸鉀作氧化劑，以碳酸鹽如碳酸鈉和碳酸氫銨作酸度調(diào)節(jié)劑，使溶液中的三價(jià)鈰氧化成四價(jià)鈰，并以氫氧化鈰的形式與水合二氧化錳一起沉淀出來(lái)，該沉淀經(jīng)過(guò)酸性水洗液的洗滌，再用濃鹽酸進(jìn)行溶解，并使其中的四價(jià)錳和四價(jià)鈰幾乎全部還原成三價(jià)鈰和二價(jià)錳，以草酸作沉淀劑，使鈰形成草酸鈰，與二價(jià)錳得到分離，經(jīng)草酸的稀溶液洗滌、過(guò)濾、烘干、焙燒得到氧化鈰。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到該方法中含有鈰的稀土混和溶液為氯化稀土溶液、硫酸稀土溶液及硝酸稀土溶液;其中氯化稀土溶液的濃度范圍為20～250g/l，PH值為0.5～6之間;其中除含有鈰外，尚含有鑭、鐠、釹以及其它稀土溶液，以輕稀土為主。如果料液為鑭和鈰的混和溶液，該方法可直接生產(chǎn)出純度為99.5的氧化鈰。氧化劑是高錳酸鉀，酸度調(diào)節(jié)劑是碳酸鹽、碳酸鈉和碳酸氫銨，氧化劑溶液是由氧化劑和酸度調(diào)節(jié)劑配制而成，其濃度以高錳酸鉀的濃度計(jì)，一般以高錳酸鉀的濃度范圍為1～25%，酸度調(diào)節(jié)劑需全部溶解在該溶液中，溶液的溫度為15～50℃。氧化劑的用量為氧化原料液中所有鈰的理論量的80～120%;所用酸度調(diào)節(jié)劑為中和氧化反應(yīng)中所產(chǎn)生酸的理論量的80～120%。整個(gè)氧化過(guò)程中溶液的溫度維持在20～100℃。氧化體系的PH值調(diào)節(jié)為0.8～6之間。經(jīng)過(guò)氧化劑氧化后，所得沉淀與母液進(jìn)行固液分離，沉淀用洗滌液洗滌，洗滌液的PH值為0.5～6之間。用洗滌液洗滌3～5次以后，沉淀用過(guò)濾、甩干等方法進(jìn)行固液分離，所得到的沉淀用濃鹽酸溶解，并且升溫至80～100℃，使四價(jià)鈰和四價(jià)錳全部溶解并還原成三價(jià)鈰和二價(jià)錳，鹽酸的用量為溶解和還原氫氧化鈰及水合二氧化錳所需理論量的80～200%，溶解后的溶液以草酸作沉淀劑，使之與溶液中的二價(jià)錳分離，經(jīng)過(guò)固液分離，所得沉淀用稀草酸溶液洗滌至含量符合要求。草酸鈰經(jīng)過(guò)烘干，焙燒即可得到氧化鈰。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是不僅克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)外，而且用高錳酸鉀作氧化劑，提高了氧化反應(yīng)的速度，提高了氧化率。本發(fā)明將氧化劑與酸度調(diào)節(jié)劑溶于同一溶液中，使氧化過(guò)程不至出現(xiàn)局部PH值過(guò)高的現(xiàn)象，使氧化和水解所得的沉淀夾帶的非鈰稀土較少、方便了以后的洗滌工序。用鹽酸作鈰和錳的還原劑，降低了產(chǎn)品成本，有利于鈰和錳的分離，縮短了生產(chǎn)周期，減少了生產(chǎn)工序。
本發(fā)明下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1(1)量取經(jīng)鈰-鐠切割后的鑭-鈰混和氯化氯化稀土溶液100ml，其中[La3+]＝0.45mol/l，[Ce3+]＝0.28mol/l，PH＝4;
(2)該溶液加熱至90℃(3)準(zhǔn)確稱取KMno4和NH4HCo3量，該量分別為理論的107%和94%，配制的溶液中高錳酸鉀的百分比濃度為6%，30分鐘內(nèi)劑氧化液加入到料液中，并維持溫度90℃;
(4)反應(yīng)完畢后，趁熱過(guò)濾，以85℃的純水淋洗至濾液無(wú)色，濾餅取出后進(jìn)行調(diào)漿洗滌，固液比為1∶3，洗滌水的PH為1.5;
(5)沉淀以鹽酸溶解，其量為理論量的125%，然后用草酸沉淀其中鈰，以稀草酸溶液洗滌該沉淀，經(jīng)固液分離，沉淀烘干，焙燒得產(chǎn)品氧化鈰，純度99.58%，收率93.75%。
實(shí)施例2(1)量取稀土混合溶液，濃度為1.30M，其中鈰濃度為0.65M，PH經(jīng)調(diào)節(jié)后為4;
(2)準(zhǔn)確稱取KMno4和NH4HCo3量，該量分別為理論量的108%和97%，配制的溶液中高錳酸鉀濃度為4%，(3)將該氧化液加入到為溫度90℃以上的原料液中;
(4)在氧化液加入后，放置10分鐘后，趁熱過(guò)濾，以85℃的純水淋洗至濾液無(wú)色;
(5)濾餅用PH＝1.5的水洗液洗滌，固液比為1∶3;
(6)沉淀經(jīng)洗滌后，用理論量的125%的10N鹽酸溶解還原，溫度為100c;
(7)用草酸沉淀其中鈰，并以稀草酸溶液洗滌，以除去其中的錳;
(8)該沉淀經(jīng)洗滌后，經(jīng)過(guò)濾，烘干，灼燒得氧化鈰，純度94.8%，收率92.36%。
權(quán)利要求
1.一種氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于用含有鈰的稀土混和液作原料，采用高錳酸鉀作氧化劑，以堿性物質(zhì)作酸度調(diào)節(jié)劑，將鈰以氫氧化鈰的形式沉淀出來(lái)，經(jīng)過(guò)洗滌該沉淀，利用鹽酸的酸性和還原性，在一定溫度條件下將四價(jià)錳和四價(jià)鈰溶解并還原成二價(jià)錳和三價(jià)鈰，用草酸作鈰的沉淀劑，使鈰與二價(jià)錳得以分離，經(jīng)草酸的稀溶液洗滌、過(guò)濾、烘干、焙燒得到氧化鈰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于含有鈰的稀土混和溶液為氯化稀土溶液、硫酸稀土溶液及硝酸稀土溶液;其中氯化稀土溶液的濃度范圍為20～250g/l，PH值為0.5～6之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于酸度調(diào)節(jié)劑是碳酸鹽如碳酸鈉和碳酸氫銨，該氧化劑與酸度調(diào)節(jié)劑一起配制成溶液，為氧化劑溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于氧化劑溶液以高錳酸鉀的濃度作配制基礎(chǔ)，其濃度范圍為1～25%，所需加入的酸度調(diào)節(jié)劑，全部溶解在氧化液中即可，其溶液的溫度為15～50℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于氧化劑的量為氧化所有溶液中鈰所需理論量的80～120%;所用酸度調(diào)節(jié)劑為中和氧化反應(yīng)中所產(chǎn)生酸的理論量的80～120%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于氧化體系的PH值調(diào)節(jié)為0.8～6，料液PH值為0.5～5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于氧化過(guò)程中反應(yīng)溫度控制在20～100℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈰的生產(chǎn)方法，其特征在于溶解沉淀所需的鹽酸濃度范圍為2～12N，用量為溶解所有氫氧化鈰和氫氧化錳并使其全部還原所需理論量的0.8～2倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧化鈰的生產(chǎn)方法，具體是用含有鈰的稀土混合液作原料，采用高錳酸鉀作氧化劑，以堿性物質(zhì)碳酸鹽如碳酸鈉和碳酸氫銨作酸度調(diào)節(jié)劑，將鈰以氫氧化鈰的形式沉淀出來(lái)，經(jīng)過(guò)洗滌后，以濃鹽酸溶解，并使四價(jià)錳和四價(jià)鈰溶解并還原成二價(jià)錳和三價(jià)鈰，以草酸作沉淀劑，將三價(jià)鈰和二價(jià)錳分離，經(jīng)洗滌、過(guò)濾、烘干、焙燒鈰草酸鹽，得到氧化鈰。本發(fā)明縮短了生產(chǎn)周期，減少了生產(chǎn)工序，產(chǎn)品的純度在84～99.8％范圍。
文檔編號(hào)C01F17/00GK1078751SQ9210397
公開日1993年11月24日 申請(qǐng)日期1992年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月19日
發(fā)明者楊偉之, 石生東 申請(qǐng)人:楊偉之, 石生東