專利名稱：一種雙氧水氧化法提鈰工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)領(lǐng)域。
經(jīng)檢索可見(jiàn)，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(fù)鹽法等。萃取分高法是普遍應(yīng)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(jì)；高錳酸鉀法其中的錳元素對(duì)產(chǎn)品造成污染，使鈰產(chǎn)品的應(yīng)用受到限制，二次復(fù)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(zhǎng)，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(jiǎn)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(guò)如下措施來(lái)達(dá)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(guò)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(yīng)器中，按工業(yè)級(jí)雙氧水與原料液中氧化鈰1.1∶1的比例加入雙氧水，同時(shí)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(yīng)溫度為30℃～40℃，時(shí)間1.5小時(shí)，溶液加熱至90℃～95℃，時(shí)間0.5小時(shí)；(2)優(yōu)溶在氧化后的懸濁液中加入工業(yè)鹽酸，保持反應(yīng)溫度為60℃～90℃，PH值調(diào)整到2.0，攪拌1小時(shí)，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(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，固體氫氧化鈰濾餅進(jìn)入酸洗純化，少鈰富鑭液體進(jìn)入碳胺沉淀原料儲(chǔ)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(yīng)時(shí)間40分鐘，加入凝聚劑澄清，之后將上清液虹吸出來(lái)，用泵將其泵入碳銨沉淀原料槽中，如此反復(fù)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(guò)濾機(jī)進(jìn)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(shí)，將灼燒后的物料經(jīng)過(guò)破碎、過(guò)篩后包裝，得到95％的氧化鈰。
富鑭氧化稀土的工藝通過(guò)料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離、溶液、碳胺沉淀、過(guò)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(chǔ)槽中少鈰富鑭液體放入反應(yīng)器中，加入固體碳酸氫胺，沉淀稀土，沉淀物離心過(guò)濾機(jī)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(guò)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(shí)生產(chǎn)95％氧化鈰和富鑭鐠碳酸稀土(CeO2/REO＜10％)兩個(gè)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(guò)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(jí)拋光粉多次試驗(yàn)效果很好。
下面結(jié)合工藝流程圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)一步詳述在反應(yīng)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(jì)算量REO∶H2O2＝1∶1.1加入工業(yè)H2O2，同時(shí)，連續(xù)加入2.5N NaOH溶液，保持溶液PH＝5～6.5之間，反應(yīng)2小時(shí)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(yīng)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(guò)濾進(jìn)行固液分離后，溶液部分泵入碳沉槽進(jìn)行碳胺沉淀。水洗、離心過(guò)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(jìn)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(guò)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(diǎn)成本低，市場(chǎng)需求量大，前景好，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)稀土資源的綜合利用具有重要的意義，而且該方法經(jīng)濟(jì)合理。
權(quán)利要求
1.一種雙氧水氧化法提鈰工藝，本發(fā)明可以同時(shí)生產(chǎn)出95％的氧化鈰和富鑭氧化稀土兩個(gè)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(guò)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(guò)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(yīng)器中，按工業(yè)級(jí)雙氧水與原料液中氧化鈰1.1∶1的比例加入雙氧水，同時(shí)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(yīng)溫度為30℃～40℃，時(shí)間1.5小時(shí)，溶液加熱至90℃～95℃，時(shí)間0.5小時(shí)；(2)優(yōu)溶在氧化后的懸濁液中加入工業(yè)鹽酸，保持反應(yīng)溫度為60℃～90℃，PH值調(diào)整到2.0，攪拌1小時(shí)，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(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，固體氫氧化鈰濾餅進(jìn)入酸洗純化，少鈰富鑭液體進(jìn)入碳胺沉淀原料儲(chǔ)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(yīng)時(shí)間40分鐘，加入凝聚劑澄清，之后將上清液虹吸出來(lái)，用泵將其泵入碳銨沉淀原料槽中，如此反應(yīng)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(guò)濾機(jī)進(jìn)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(shí)，將灼燒后的物料經(jīng)過(guò)破碎、過(guò)篩后包裝，得到95％的氧化鈰。
2.根據(jù)權(quán)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(guò)料液配制、氧化優(yōu)溶、固液分離、碳胺沉淀、過(guò)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(chǔ)槽中少鈰富鑭液體放入反應(yīng)器中，加入固體碳酸氫胺，沉淀稀土，沉淀物離心過(guò)濾機(jī)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(guò)灼燒，得到富鑭氧化稀土。
3.根據(jù)權(quán)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(quán)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(diǎn)PH＝1～2，回調(diào)終點(diǎn)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(lǐng)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(guò)濾、灼燒后得到氧化鈰;溶液部分經(jīng)碳胺沉淀、過(guò)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(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C22B3/00GK1275627SQ0010852
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月30日
發(fā)明者白文平, 曹生彪 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司