[發(fā)明專利]一種氫氧化鈰的制備方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410134846.4
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103910373A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜亞龍;李常清;詹海波;陶利明;張五國;王文
• 申請（專利權(quán)）人: 江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00
• 代理公司: 北京王景林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11320
• 代理人: 王景林;梁波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超高純、超高總量氫氧化鈰的制備方法與系統(tǒng)，屬于稀土生產(chǎn)的濕法冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氫氧化鈰是一種重要的工業(yè)原料，用作彩色電視機(jī)熒光屏添加劑，可以改變熒光玻璃的韌性、強(qiáng)度及其他光學(xué)性質(zhì)，還可以用于制備硝酸鈰銨，以及其他眾多用途。

國際市場已經(jīng)對氫氧化鈰的質(zhì)量提出了越來越高的要求，例如：稀土純度>99.99%，非稀土雜質(zhì)普遍<10ppm，CL^-<10ppm，SO₄^2-<10ppm，硝酸根<2000ppm，氫氧化鈰產(chǎn)品的氧化物總量>80%，酸溶性好等。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)氫氧化鈰的技術(shù)難以達(dá)到如此高的要求。尤其是稀土氧化物總量和硝酸根的要求很難達(dá)到。

CN87100620A、CN1075171A、CN1269327A、CN1048239A公開的生產(chǎn)氫氧化鈰的方法均為從混合稀土料液出發(fā)，所獲得的氫氧化鈰難于過濾且產(chǎn)物純度低，會夾帶包裹Na⁺、Mn²⁺、SO₄^2-和其他稀土雜質(zhì)等，使得這些方法所獲得的氫氧化鈰純度偏低。不能用于在很多對于產(chǎn)品雜質(zhì)要求較高的領(lǐng)域，例如汽車尾氣凈化器、生產(chǎn)硝酸鈰銨等。

CN1635169A公開的氫氧化鈰制備方法可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量檔次，但其產(chǎn)品氧化率偏低，尤其是Cl^-高，總量低，硝酸根高。

在現(xiàn)有技術(shù)中，一般氫氧化鈰的稀土總量在65%左右，CL^-在400-600ppm，硝酸根在2.5-5%之間，其它非稀土雜質(zhì)在100-200ppm之間。這完全不能滿足國內(nèi)外客戶的高端質(zhì)量需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氫氧化鈰的制備方法與系統(tǒng)，其可以制備超高純、超高總量的氫氧化鈰。

為此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氫氧化鈰的制備方法，其特征在于，以純度>99.99%的碳酸鈰為原料，用硝酸溶解成硝酸鈰料液，溶解過程中進(jìn)行水解除雜，再進(jìn)行至少二次過濾，所得的濾液經(jīng)過(例如通過過濾泵)精密過濾，轉(zhuǎn)入儲存容器(例如儲桶)，靜置數(shù)天(例如15天左右)，所得的硝酸鈰料液的一般非稀土雜質(zhì)<5ppm；凈化好的料液再以氨水為轉(zhuǎn)化劑，雙氧水為氧化劑，經(jīng)過轉(zhuǎn)型成氫氧化鈰，經(jīng)強(qiáng)堿度液浸泡、洗滌，以除去硝酸根；對所制得的氫氧化鈰進(jìn)行過濾，濾餅再經(jīng)過熱二次水洗滌，抽干；把濾干料放入烘箱，經(jīng)過90-95℃溫度烘干數(shù)小時(例如24小時)，從而得到超高純、超高總量的氫氧化鈰產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，提供了一種氫氧化鈰的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：

1)將純度>99.99%的碳酸鈰定量投入反應(yīng)釜，加入硝酸進(jìn)行溶解(溶解過程中撈油)；溶解完全后，調(diào)節(jié)pH值到4.5-5.5，并用二次水調(diào)節(jié)到一定的稀土濃度；升溫，進(jìn)行水解除雜；

2)把水解好的硝酸鈰料液置入一級密閉過濾槽中進(jìn)行過濾；

3)一級過濾后的濾液再進(jìn)入二級密閉過濾槽中進(jìn)行過濾；

4)將二級過濾后的濾液輸送進(jìn)存儲器，經(jīng)過靜置數(shù)天，備用；

5)將靜置好備用的硝酸鈰料液放入沉淀反應(yīng)釜，攪拌，用二次水調(diào)節(jié)好一定濃度，備用；

6)在攪拌下控制溫度，加入氨水，讓硝酸鈰轉(zhuǎn)型成Ce(OH)₃，堿液中的OH^-離子與鈰離子摩爾比(3.5～4.5):1；

7)在常溫下繼續(xù)攪拌，加入雙氧水，使Ce(OH)₃氧化成Ce(OH)₄或Ce(OH)₃OOH；

8)升溫至90-100℃，保溫，使Ce(OH)₃OOH全部轉(zhuǎn)化成Ce(OH)₄，并把多余的雙氧水除去；

9)靜置，除去上清液，用3-4N濃度的熱氨水?dāng)嚢瑁輸?shù)分鐘，靜置數(shù)分鐘，再除去上清液，以除去硝酸根；

10)將料液放入過濾槽中，用熱二次水洗滌數(shù)遍，過濾、抽干；

11)將抽干的濾餅轉(zhuǎn)入烘箱，經(jīng)過90-95℃恒溫烘干數(shù)小時；

12)將烘干好的料過篩、混料，由此制得超高純、超高總量的氫氧化鈰產(chǎn)品。

優(yōu)選地，包括下列技術(shù)特征至少其中之一：

步驟1)中，碳酸鈰和硝酸的投入比例為摩爾比1：3；

步驟1)中，溶解完全后，調(diào)節(jié)pH值到5；