[發明專利]熒光粉中稀土金屬的分離提純方法

有效

• 申請號: 201110248108.9
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102952948A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 馬琳;石玉潔;王勤;蘇陶貴;閆梨;王陽燁;嚴杰
• 申請（專利權）人: 深圳市格林美高新技術股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 深圳市維邦知識產權事務所 44269
• 代理人: 王昌花

1.熒光粉中稀土金屬的分離提純方法，主要包括：

稀土元素的富集，獲得氧化稀土的工藝；以及

稀土元素的化學氣相輸運的工藝；

其中，所述稀土元素的化學氣相輸運進一步包括以下步驟：

1）氧化稀土的氯化反應生成氯化稀土；

2）無水AlCl₃升華后與氯化稀土發生如下反應：

RCl₃?+?nAlCl₃?=?RAl_nCl_3+3n，其中n?=?1,2,3,4，R表示稀土元素；

3）生成的稀土化合物氣體RAl_nCl_3+3n蒸餾后梯度冷卻回收，從而得到分離的稀土氯化物。

2.如權利要求1所述的分離提純方法，其特征在于：所述稀土元素的富集進一步包括以下步驟：

1）將熒光粉溶解并過濾得含稀土離子的濾液；

2）取氟化鹽溶液加入所述含稀土離子的濾液中，反應生成稀土氟化物；

3）將稀土氟化物加入NaOH溶液中進行沉淀轉化生成氫氧化稀土；

4）氫氧化稀土高溫焙燒成氧化稀土。

3.如權利要求2所述的分離提純方法，其特征在于：所述稀土元素富集工藝的步驟1，是將熒光粉溶解于稀硫酸，充分攪拌，抽濾，得含稀土離子的濾液，同時可回收含硫酸鋇和硫酸鉛的濾餅；所述稀土元素富集工藝的步驟2中反應生成稀土氟化物，經抽濾，稀土氟化物殘留在濾餅中，洗滌濾餅，得含純凈稀土氟化物的濾餅和含非稀土離子的濾液，進一步回收利用濾液：在含有非稀土離子的濾液中加入NaOH調節pH值至11-11.5沉淀過量的氟化鹽中的非稀土離子，生成氫氧化鋁沉淀、氫氧化鋅沉淀和氫氧化鎘沉淀，抽濾后得含氟化鈉的濾液循環利用。

4.如權利要求2所述的分離提純方法，其特征在于：所述稀土元素富集工藝的步驟1，是取熒光粉，按固液比為1:20加入濃度為10%-15%的稀硫酸，在75-85℃溫度下溶解，充分攪拌2-3h，抽濾，得含稀土離子的濾液；所述稀土元素富集工藝的步驟2中，取NaF溶液加入所述含稀土離子的濾液，加入量是原始稀土的3.5-4倍；所述稀土元素富集工藝的步驟3中，氟化稀土加入NaOH溶液中，調節pH至11-13，進行沉淀轉化生成氫氧化稀土。

5.如權利要求1所述的分離提純方法，其特征在于：所述稀土元素化學氣相輸運工藝的步驟1是在N₂+Cl₂的混合氣體氣氛中，溫度1000℃±5℃，反應時間1-3h，將氧化稀土反應成氯化稀土；所述稀土元素化學氣相輸運工藝的步驟2中，無水AlCl₃在170-190℃升華，氯化稀土與氯化鋁摩爾比為1:1；所述稀土元素化學氣相輸運工藝的步驟3中，生成的稀土化合物氣體RAl_nCl_3+3n根據各稀土元素揮發度，在1000℃-25℃的溫度梯度下依次揮發，并在對應的冷卻石墨環片段上沉淀，收集沉積在石墨環上的RAl_nCl_3+3n，在N₂和Cl₂的保護下進一步加熱，使AlCl₃從中分離出來，最后收集得到單一的稀土氯化物。

6.如權利要求5所述的分離提純方法，其特征在于：所述稀土元素化學氣相輸運工藝的步驟1中，N₂流量為30立方厘米/分，Cl₂的流量為5立方厘米/分；所述稀土元素化學氣相輸運工藝的步驟2中，無水AlCl₃升華后與氯化稀土發生反應的時間為20-30分種。

7.如權利要求5所述的分離提純方法，其特征在于：所述稀土元素化學氣相輸運工藝的步驟3中，不同揮發度的稀土化合物氣體RAl_nCl_3+3n分別在溫度梯度為1000-830℃的石墨環片段，溫度為830-670℃的石墨環片段，溫度為650℃-室溫的石墨環片段上依次沉積。