專利名稱：從混合稀土中分離二氧化鈰的新方法
技術領域：
本發明屬濕法冶金技術領域。
眾所周知，金屬鈰及其氧化物在工業生產中有重要的用途。但是，由于稀土元素以混合稀土的形式存在于礦物原料之中，要從中得到純度較高的鈰或鈰的氧化物必須經過復雜的分離提純手段，未分離完全的少量鈰往往做為一種雜質元素，嚴重影響其余稀土化合物的純度及使用范圍。在本發明之前，國內外用于分離提純鈰的方法可從下列文獻中找到1、劉澤正等，稀土(1)，1，1983.
2、羅振華等，第四次全國稀土化學與濕法冶金學術會議論文摘要匯編，上冊2-18-13、甘肅稀土公司檔案室，低品位氧化鈰生產技術4、稀土編寫組，稀土，(上)(冶金工業出版社)315-328，522-533(1978)5、Campbell，D.O.J.InoryandNuclChem.35.(1)3911-19，1973.
從上述文獻所提供的已有生產技術來看，主要有溶劑(P507等)萃取分離法和高錳酸鉀氧化草酸還原分離法實際用于工業生產，前者由于有機溶劑價格昂貴，工業實施設備復雜而使產品成本太高，后者方法中使用的高錳酸鉀和草酸等試劑價格仍較高。后處理復雜并且分離效果不理想，使鈰的收率偏低。純度不高。本發明的目的是為工業生產提供一種成本較低，操作簡便，鈰的收率和產品純度較高并且分離后鈰的殘留量小的分離方法。
本發明直接用稀土精礦的硫酸焙燒水浸液作為原料，進行臭氧氧化分離，分離過程中用加入氫氧化稀土固體的辦法術控制溶液的PH值。使料液中99%的鈰可以被有效分離。所得產品二氧化鈰純度在95%以上，分離后少鈰稀土中鈰含量小于0.5%，其效果好于任一種已有技術中所報道的方法，而且所用試劑成本較低，處理過程簡單，不會引入新的雜質，所用設備簡單，臭氧氧化裝置可做成任一規格。因而，使用本發明的方法從混合稀土中分離二氧化鈰，突出的特點是方法簡便，分離徹底，原料易得，成本較低，經濟效益顯著。
本發明的實施過程如下1、料液處理過程將稀土精礦加濃硫酸焙燒后的水浸液，加入混合稀土的氫氧化物固體(如以Re代表稀土金屬離子，則混合稀土的氫氧化物固體組成為Re(OH)3·nH2O)，使料液的PH值為4-6之間，加入適當硫酸鹽(可為K2SO4，Na2SO4，(NH4)2SO4，MgSO4等)使料液中的硫酸根濃度和稀土離子的濃度比值為[SO2-4]/[Re3+]大于1.6，溶液中的稀土金屬含量以Re2O3計為每升50g以內。
2、臭氧氧化過程將上述料液置于一大小合適的容器中，在不斷攪拌下通入臭氧氣體，料液中唯有鈰離子發生如下反應
當反應完全后，將溶液過濾，沉淀為Ce(OH)2SO4，濾液可做為其它稀土離子分離用原料，在本臭氧氧化過程中，需加熱以使料液溫度為40-90℃。
3、將Ce(OH)2SO4轉化為產品CeO2將上述過濾后所得Ce(OH)2SO4經水洗干燥后，在高于850℃下灼燒，即得產品CeO2。
本發明有一個實施例如下量取稀土精礦硫酸焙燒水浸液1000ml(含Re2O332克)，調節使SO2-4濃度與Re3+濃度比值大于1.6，加入混合稀土氫氧化物控制反應過程中的PH值為4-6，加熱溶液，在攪拌下通入臭氧氣體氧化，氧化七小時后取少量反應液離心，當清液中檢查不出有鈰離子時，將反應液過濾，沉淀經水洗干燥后，置于高溫爐中于900℃灼燒一小時，即可得二氧化鈰23.1克，純度≥95%，鈰的回收率為99%，少鈰稀土中鈰含量＜0.5%。
權利要求
1.一種從混合稀土中分離二氧化鈰的方法，以稀土精礦加硫酸焙燒后的水浸液為原料，其特征是用混合稀土的氫氧化物固體調節料液的PH值為4-6，用硫酸鹽調節料液中SO42-濃度和混合稀土離子的濃度比值大于1.6∶1，加熱料液至40-90℃后，給料液中通入臭氧至鈰被氧化完全，分離出沉淀，沉淀經水洗、干燥并在850℃以上溫度下灼燒后即得二氧化鈰。
2.根據權利要求1所說的一種從混合稀土中分離二氧化鈰的方法，其特征是用于調節料液中SO2-4濃度的硫酸鹽可為MgSO4、(NH4)2SO4Na2SO4、K2SO4、等中的任一種物質。
全文摘要
用臭氧氣體氧化稀土精礦硫酸焙燒水浸液，氧化可使鈰離子變成更高價態而水解沉淀，從而與其它稀土離子分離，所得沉淀經過濾、水洗、干燥后于900℃高溫灼燒后便可得到純度為95％以上的二氧化鈰，收率高于99％，少鈰稀土中Ce/Re＜0.5％。
文檔編號C01F17/00GK1047110SQ8910304
公開日1990年11月21日 申請日期1989年5月9日 優先權日1989年5月9日
發明者楊汝棟, 楊瑛 申請人:蘭州大學