[發明專利]一種電解還原銪的方法

有效

• 申請號: 201210561672.0
• 申請日: 2012-12-22
• 公開（公告）號: CN103014761A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉志強;邱顯揚;朱薇;郭秋松
• 申請（專利權）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號: C25C1/22
• 分類號: C25C1/22
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 千知化

技術領域

本發明涉及一種電解還原銪的方法。

背景技術

銪是很好的發光材料激活劑，如：Eu3+是紅色發光材料的激活劑，Eu2+是藍色發光材料的激活劑。氧化銪作為發光材料激活劑，被廣泛應用于LED、三基色節能燈、高清晰度顯示屏、新型X射線醫療診斷系統之中。同時氧化銪還可應用于激光、超導材料、磁泡貯存器件、原子反應堆的控制材料、屏蔽材料和結構材料之中。因此，氧化銪在發展迅速的光電新材料技術中顯示出極其重要的地位和作用。

由于稀土元素多，元素之間性質相似，并且銪在所有稀土元素中的含量很低，因此單純采用離子交換或萃取法很難制得純度大于99.99%的高純度氧化銪。高純度氧化銪的提純工藝主要是根據三價銪離子容易被還原成二價銪離子，二價銪離子失去了三價稀土離子的性質，利用這種性質上的差異將銪從稀土元素中單獨分離出來。目前我國高純氧化銪制備方法主要還是采用鋅粉還原三價銪離子，利用二價銪離子與其它三價稀土元素性質的差異分離銪與稀土雜質，然后采用氧化劑氧化二價銪，得到高純度氧化銪。氧化銪生產技術的不足之處在于還原過程消耗大量的鋅粉，后續過程需要除鋅，導致含鋅廢水，加大廢水處理難度。同時，氧化劑的使用增加材料消耗。六十年代以來，出現了電解還原氧化銪的方法，但目前電解還原銪的方法不很完善。

中國專利ZL02117300.1公開了一種電解還原制備二價銪的方法，該法的陽極液為鹽酸或鹽酸和氯化鈉溶液，該法需要配置鹽酸或鹽酸和氯化鈉溶液的陽極液，需要消耗化工原材料，產生新的廢水；而且銪離子可能透過離子交換膜進入陽極液造成銪的收率降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電解還原銪的方法，該法利用稀土冶煉廠含三價銪離子的稀土氯化物料液作為陽極電解液，無新的廢水排放；部分從陰極室透過離子交換膜進入陽極液的銪離子可以隨陽極液一起富集銪，無需專門的工藝來回收該部分銪，不造成銪的損失。

本發明所述的陰極液為富銪稀土氯化物料液，其中三價銪離子的濃度為0.1~2.0mol/L，該料液的H⁺濃度為0.001~1.6mol/L；陽極液統稱為含三價銪離子的稀土氯化物料液，包括：稀土礦分解料液；釤銪釓料液；釤釓反萃取料液和富銪料液，其中三價銪離子濃度為0.?001~2.0?mol/L，H⁺濃度為0.1~2.6?mol/L。

稀土礦分解料液為稀土礦采用鹽酸溶解所得料液，主要成分與礦的種類有關，其中銪占稀土含量的0.1~1.0%。

釤銪釓料液為稀土礦分解料液經過P507萃取劑萃取分組得到的一組產物，主要成分為氯化釤、氯化銪、氯化釓，其中銪占稀土含量的3~20%。

釤釓反萃取液為富銪稀土料液還原后，經過P507萃取劑萃取釤、釓，將二價銪離子與釤、釓萃取分離過程中的釤釓反萃取液，主要成分為氯化釤、氯化釓、氯化銪，其中銪占稀土含量的5~30%。

富銪料液為釤銪釓料液或低含量含銪稀土料液經過P507萃取劑萃取進一步富集銪得到的一組產物，主要成分為氯化釤、氯化銪、氯化釓，其中銪占稀土含量的20~80%。

本發明的電解還原銪的方法如下：以鈦基涂釕和銥金屬板或網為陽極，金屬鈦板或網為陰極，陽極室和陰極室之間采用離子交換膜隔開，所述富銪稀土氯化物料液為陰極液，所述含三價銪離子的稀土氯化物料液為陽極液，電流密度為100~1600A/m²，陰極室進行三價銪離子的還原，陽極室發生氧化反應，析出氯氣。

本發明中主要化學反應如下：

陰極反應：Eu³⁺?+?e?→?Eu²⁺，?2H⁺?+?e?→?H₂↑

陽極反應?2Cl^-?+?e?→?Cl₂↑

本發明采用電解氧化還原銪的方法，采用陰極電還原三價銪離子，利用冶煉廠含三價銪離子的稀土氯化物料液為陽極液，節約三價銪離子還原所需的化學原料，無新的廢水、廢渣排放；部分從陰極室透過離子交換膜進入陽極液的銪離子可以隨陽極液一起富集銪，無需專門的工藝來回收該部分銪，不造成銪的損失。

具體實施方式

實施例1