專利名稱：一種高純氫氧化鈰的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于稀土化合物的制備技術領域，特別涉及一種高純氫氧化鈰的制 備方法。
背景技術：
生產(chǎn)氫氧化鈰常見的方法有沉淀氧化法和氧化沉淀法，沉淀氧化法主要 是用NH3.H20直接進行沉淀，因沉淀物是膠體，存在過濾困難等問題。而氧化沉 淀的方法主要有高錳酸鉀氧化法，過硫酸銨氧化法，臭氧氧化法，電化學氧 化法和雙氧水氧化法等。其中高錳酸鉀氧化法和過硫酸銨氧化法生產(chǎn)的氫氧化 鈰雜質偏高造成產(chǎn)品質量不純，且硝酸溶解性不好，而臭氧氧化法和電化學氧 化法因其受設備的限制未進入工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種氫氧化鈰品質純，硝酸溶解性好，顆粒疏松，顏色 亮黃，成本低，可工業(yè)化生產(chǎn)的一種高純氫氧化鈰的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的一種高純氫氧化鈰的制備方法通過以下步驟 實現(xiàn)
一、 將結晶硝酸鈰水溶后過濾得到硝酸鈰溶液，量取定量體積的Ce(NOl 液，配制成鈰離子濃度為0. 4-0. 6m。l/L，氫離子濃度為0.001-0. 01 mol/L溶液 待用；
二、 根據(jù)步驟一所制得硝酸鈰溶液中的稀土含量，向該鈰鹽溶液中加入分 散劑正戊醇，分散劑的加入量是氧化鈰重量的0. 7%，然后攪拌均勻；
三、 然后再向步驟二所制得的溶液中加入稀土促進劑，促進劑的加入量是 氧化鈰重量的0. 1%，加入后攪拌30分鐘；
四、 將35%的工業(yè)雙氧水稀釋成28%的溶液，與濃度為6.0-8.0mol/L工業(yè) 氨水混合加入步驟三所制得的鈰鹽溶液中進行氧化反應，雙氧水的加入量為氧 化鈰重量的1.9%，氨水的加入量為氧化鈰重量的2.4-2.6%，氧化溫度控制在 30-40°C，氧化反應時間為100-120分鐘，控制反應終點的Wi值為8. 5_9. 0，反 應結束后生成的沉淀物再攪拌30分鐘；
五、 將步驟四中制得的沉淀物加熱進行高溫分解，分解溫度大于95°C，保溫分解時間為40分鐘；
六、將步驟五中高溫分解沉淀物放在搪瓷攪拌槽中用60-7(TC去離子水洗滌 3-4次后進入板框壓濾機進行壓濾，將濾餅裝入烘干盤進入烘干箱烘干，烘干溫 度為65-7(TC，烘干后即成高純氫氧化鈰產(chǎn)品，烘干時間測產(chǎn)品TRE0》70.0。/。， 即可。
上述雙氧水氧化反應機理如下
以硝酸鈰液為原料，在室溫攪拌條件下，加雙氧水氧化Ce約lmol雙氧水 可以使lmol三價鈰完全氧化為四價鈰，在氧化的同時有酸生成，故需加堿控制 溶液PH二5-6，才能使Ce4+完全水解析出，反應如下，
2Ce (N03) 3 + 3H202 + 6NH40H 二 2Ce (OH) 30 OH I + 6NH4N03 +2H20
反應首先生成膠狀紅褐色過氧化鈰沉淀，加熱煮沸則過氧化鈰轉化為黃色 四價氫氧化鈰，反應如下
Ce(OH)30*OH 二Ce(OH)4 + l/202
本發(fā)明使用的高純氫氧化鈰的制備方法，以結晶硝酸鈰為原料，經(jīng)過水溶 過濾除雜，制備硝酸鈰溶液，加入分散劑正戊醇，稀土促進劑，用雙氧水作氧 化劑，氨水作中和劑進行氧化，控制氧化溫度30-40°C，氧化時間100-120分鐘， 沉淀最終PH為8. 5-9. 0，保溫分解溫度大于95°C ，保溫分解時間為40分鐘。生 成的Ce(0H)4澄清效果和過濾性能良好，產(chǎn)品收率高，能耗低。所的Ce(0H)4 硝酸溶解清亮，鈰氧化率高，非稀土雜質低，符合客戶對Ce(OHh產(chǎn)品質量的要 求，成本較低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式
實施例1
將256KgCe (N03) 3 6H20和1250L去離子水制成硝酸鈰溶液，在其中加入 700克正戊醇，再加入稀土促進劑100克；取工業(yè)35%的雙氧水配制成27%雙氧 水190L，再取6. 5mol/L工業(yè)氨水245L在攪拌的情況下，將雙氧水與氨水同時滴 加到鈰鹽溶液中，控制反應時間120分鐘，反應溫度控制在32'C，在雙氧水滴 加完后，用氨水調體系PH為8.5，此時生成褐紅色沉淀，再攪拌30分鐘，將沉 淀加溫分解，分解時間40分鐘，溫度大于95。C，分解結束后，加水澄清，抽取 上清液用去離子水洗滌4次，然后進行壓濾，烘干溫度7(TC烘干，即得亮黃色 產(chǎn)品氫氧化鈰，產(chǎn)品TRE0》70. 0%， Ce02/TRE0>99. 9%， Ce047ECe>97. 0%,Ce(0H)4》83.4%， Mg0《0.00025%，硝酸溶解性清亮。 實施例2
將512KgCe (N03) 3 6H20和2500L去離子水制成硝酸鈰溶液，在其中加入 1400克正戊醇，再加入稀土促進劑200克；取工業(yè)35%的雙氧水配制成27%雙氧 水380L，再取7. Omol/L工業(yè)氨水480L在攪拌的情況下，將雙氧水與氨水同時滴 加到鈰鹽溶液中，控制反應時間110分鐘，反應溫度控制在3(TC，在雙氧水滴 加完后，用氨水調體系PH為8.5，此時生成褐紅色沉淀，再攪拌30分鐘，將沉 淀加溫分解，分解時間40分鐘，溫度大于95'C，分解結束后，加水澄清，抽取 上清液用去離子水洗滌4次，然后進行壓濾，烘干溫度7(TC烘干，即得亮黃色 產(chǎn)品氫氧化鈰，產(chǎn)品TRE0^70. 0%， Ce02/TRE0>99. 9%， Ce04+/E Ce》97. 0%， Ce(0H)4》83.4%， Mg0《0.00025%，硝酸溶解性清亮。
實施例3
將769KgCe (N03) 3 6H20和3750L去離子水制成硝酸鈰溶液，在其中加入 2100克正戊醇，再加入稀土促進劑300克；取工業(yè)35%的雙氧水配制成27%雙氧 水570L，再取7. Omol/L工業(yè)氨水720L在攪拌的情況下，將雙氧水與氨水同時滴 加到鈰鹽溶液中，控制反應時間120分鐘，反應溫度控制在35。C，在雙氧水滴 加完后，用氨水調體系PH為8.5，此時生成褐紅色沉淀，再攪拌30分鐘，將沉 淀加溫分解，分解時間40分鐘，溫度大于95i:，分解結束后，加水澄清，抽取 上清液用去離子水洗滌4次，然后進行壓濾，烘干溫度7(TC烘干，即得亮黃色 產(chǎn)品氫氧化鈰，產(chǎn)品TRE0》70. 0%， Ce02/TRE0》99. 9%， Ce(T71]Ce》97. 0%， Ce(0H)4》83. 4%， Mg0《0. 00025%，硝酸溶解性清亮。
取烘干的氫氧化鈰100克倒入燒杯中，加入60%硝酸200毫升，用玻璃棒攪 均勻，放置電熱板上，電熱板溫度設置在240。C，觀察酸溶情況，開始記錄時間， 直至酸溶清亮，溶液顏色深黑色，30分鐘以內溶解清亮，其酸溶解性合格。
通過以上實施例進一步說明本發(fā)明制備的高純氫氧化鈰產(chǎn)品質量穩(wěn)定可靠， 滿足客戶的要求。
權利要求
1.一種高純氫氧化鈰的制備方法，其特征在于所述該高純氫氧化鈰的制備通過以下步驟實現(xiàn)，一、將結晶硝酸鈰水溶后過濾得到硝酸鈰溶液，量取定量體積的Ce(NO3)3液，配制成鈰離子濃度為0.4-0.6mol/L，氫離子濃度為0.001-0.01mol/L溶液待用；二、根據(jù)步驟一所制得硝酸鈰溶液中的稀土含量，向該鈰鹽溶液中加入分散劑正戊醇，分散劑的加入量是氧化鈰重量的0.7％，然后攪拌均勻；三、然后再向步驟二所制得的溶液中加入稀土促進劑，促進劑的加入量是氧化鈰重量的0.1％，加入后攪拌30分鐘；四、將35％的工業(yè)雙氧水稀釋成28％的溶液，與濃度為6.0-8.0mol/L工業(yè)氨水混合加入步驟三所制得的鈰鹽溶液中進行氧化反應，雙氧水的加入量為氧化鈰重量的1.9％，氨水的加入量為氧化鈰重量的2.4-2.6％，氧化溫度控制在30-40℃，氧化反應時間為100-120分鐘，控制反應終點的PH值為8.5-9.0，反應結束后生成的沉淀物再攪拌30分鐘；五、將步驟四中制得的沉淀物加熱進行高溫分解，分解溫度大于95℃，保溫分解時間為40分鐘；六、將步驟五中高溫分解沉淀物放在搪瓷攪拌槽中用60-70℃去離子水洗滌3-4次后進入板框壓濾機進行壓濾，將濾餅裝入烘干盤進入烘干箱烘干，烘干溫度為65-70℃，烘干后即成高純氫氧化鈰產(chǎn)品，烘干時間測產(chǎn)品TREO≥70.0％，即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高純氫氧化鈰的制備方法，以硝酸鈰液為原料，雙氧水為氧化劑，氨水為中和劑，在弱酸性介質中，一般PH＝5-6范圍，將硝酸鈰溶液中三價鈰氧化成四價鈰，形成沉淀物，沉淀物通過加熱分解、水洗壓濾、烘干即得高純氫氧化鈰產(chǎn)品。此方法制備的高純氫氧化鈰產(chǎn)品純度高鈰比CeO/TREO≥99.9％，氧化率CeO⁴⁺/∑Ce≥97.0％，非稀土雜質氧化鎂MgO≤2.5PPm，而且硝酸溶解性好。該工藝流程簡短，便于操作，易于規(guī)?；a(chǎn)。所得Ce(OH)₄硝酸溶解清亮，鈰氧化率高，非稀土雜質低，符合客戶對Ce(OH)₄產(chǎn)品質量的要求。
文檔編號C01F17/00GK101633516SQ200810150418
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權日2008年7月23日
發(fā)明者方中心, 李月紅, 楊小鳳, 王學榮, 魏周菊 申請人:甘肅稀土新材料股份有限公司