[發(fā)明專利]一種高純低鋯氧化鉿的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910242277.4
• 申請(qǐng)日: 2009-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN101708992A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何芬;張明賢;張碧田;潘德明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號(hào): C04B35/622
• 分類號(hào): C04B35/622;C04B35/48
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高純低鋯氧化鉿的制備方法。

背景技術(shù)

鋯與鉿是化學(xué)性質(zhì)極其相似的兩種元素。鋯和鉿都是高熔點(diǎn)稀有金屬，在元素周期表中屬于IVB族，由于它們相似的外層電子結(jié)構(gòu)(Zr：4D²5S²，Hf：5D²6S²)，尤其是鑭系收縮的影響，他們的原子半徑、離子半徑、結(jié)晶結(jié)構(gòu)都十分接近，因此在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)得非常相似。在自然界中，鋯和鉿總是共生在一起，沒有單獨(dú)的鋯礦或鉿礦，一般鋯礦含鉿2-6％，所以鋯鉿必須進(jìn)行分離。但是，鋯與鉿極其相似的化學(xué)行為，使得彼此的分離十分困難。

我國鋯與鉿的分離研究工作雖然始于上世紀(jì)六十年代，但主要是與原子能應(yīng)用配套，原子能級(jí)鋯其鉿含量要求小于0.01％，原子能級(jí)鉿要求鋯含量要低于3％。整個(gè)鋯鉿分離研究工作，上世紀(jì)七十年代末基本處于停止?fàn)顟B(tài)。為配合093工程，2000年我院技術(shù)轉(zhuǎn)讓恢復(fù)了鋯鉿分離生產(chǎn)線，氧化鉿中氧化鋯的含量小于等于3％的產(chǎn)品即為合格。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高純低鋯氧化鉿的制備方法，其特征在于，該方法步驟如下：

(1)配制合格的硫酸鉿料液，以氧化鉿為原料，依次經(jīng)堿熔、鹽酸溶解、結(jié)晶除雜、沉淀、過濾、烘干，然后再經(jīng)硫酸溶液溶解，調(diào)整硫酸鉿料液中H⁺濃度為2.4mol/L～2.8mol/L，HfO₂濃度為50g/L～80g/L；

(2)萃取劑由N₂₃₅復(fù)配A₁₄₁₆和磺化煤油而成，萃取劑各組分按體積分?jǐn)?shù)如下：N₂₃₅：20％，A₁₄₁₆：7％，磺化煤油：73％，采用上述萃取劑進(jìn)行多級(jí)萃取，分離硫酸鉿料液中的鋯鉿，得到低鋯硫酸鉿萃取余液；其中，萃取前萃取劑經(jīng)兩級(jí)酸化，酸化酸采用硫酸溶液，酸化后萃取劑與料液混合攪拌30分鐘進(jìn)行萃取操作，萃取分層后分離有機(jī)相和水相，水相用于下一級(jí)萃取，有機(jī)相經(jīng)兩級(jí)反萃，兩級(jí)有機(jī)相再生得再生后有機(jī)相，反萃液采用鹽酸溶液，有機(jī)相再生液采用碳酸鈉水溶液，再生后有機(jī)相經(jīng)兩級(jí)酸化后再進(jìn)行萃取操作；

(3)低鋯硫酸鉿萃取余液依次經(jīng)氨水沉淀、漂洗、烘干、鹽酸浸出、結(jié)晶提純、氨水沉淀、漂洗、烘干、煅燒，得到高純低鋯氧化鉿產(chǎn)品。

所述萃取劑與硫酸鉿料液體積比為1∶1。

所述酸化酸硫酸溶液H⁺濃度為2.5mol/L。

所述兩級(jí)酸化操作如下：萃取劑兩次與等體積H⁺濃度為2.5mol/L硫酸溶液攪拌混合30分鐘、分相。

所述有機(jī)相經(jīng)兩級(jí)反萃，兩級(jí)有機(jī)相再生。

所述鹽酸溶液H⁺濃度為2mol/L。

所述碳酸鈉水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％。

所述兩級(jí)反萃操作如下：有機(jī)相兩次與等體積H⁺濃度為2mol/l鹽酸溶液攪拌混合30分鐘、分相。

所述兩級(jí)有機(jī)相再生操作如下：經(jīng)兩級(jí)反萃后的有機(jī)相兩次與等體積質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的碳酸鈉水溶液攪拌混合30分鐘、分相。

所述高純低鋯氧化鉿產(chǎn)品中氧化鋯的質(zhì)量百分比小于0.5％。

所述N₂₃₅、A₁₄₁₆、磺化煤油均為外購工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明專利提供一種氧化鉿中氧化鋯的含量小于0.5wt％的高純氧化鉿的制備方法。所得高純氧化鉿雜質(zhì)含量較低，屬于紫外級(jí)氧化鉿，可用于高端光學(xué)鍍膜材料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1

一種高純低鋯氧化鉿的制備方法，該方法步驟如下：

(1)配制合格的硫酸鉿料液：以氧化鉿為原料，依次經(jīng)堿熔、鹽酸溶解、結(jié)晶除雜、沉淀、過濾、烘干，然后再經(jīng)H⁺濃度為9mol/L的硫酸溶液溶解，調(diào)整硫酸鉿料液中H⁺濃度為2.5mol/L，HfO₂濃度為50g/L，硫酸鉿料液體積為15升；