[發明專利]一種稀土硅酸鹽晶體中稀土元素的提取方法

有效

• 申請號: 201711349029.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108004410B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 劉運連;朱劉;狄聚青;潘磊
• 申請（專利權）人: 清遠先導材料有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00;C22B1/02;C22B3/10;C22B3/44;C22B3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種稀土硅酸鹽晶體中稀土元素的提取方法，與傳統多達幾十級的離子交換、萃取和液相色譜淋洗分離稀土元素的方法相比，本發明的提取方法工藝簡單，操作過程容易控制，稀土元素的回收率較高，且雜質含量較低，同時，由于提取過程中無需使用較為昂貴的設備，生產成本較低。另外，在得到稀土氧化物后，無需再對各稀土元素進行分離，而是結合其用途，對各稀土元素進行成分檢測，以此為基礎按照需求重新配料，直接再次使用即可，實現了稀土元素的循環利用，有效降低了生產成本，提高了產品的市場競爭力。實驗表明，本發明的提取方法獲得的稀土元素的回收率在97％以上，雜質元素的含量不超過10ppm，總雜質的含量不超過50ppm。

技術領域

本發明涉及稀土元素的回收技術領域，尤其涉及一種稀土硅酸鹽晶體中稀土元素的提取方法。

背景技術

中國擁有豐富的稀土資源，其稀土產量、出口量等均居世界第一，但由于對稀土資源的過度開采，不僅造成了這些不可再生資源的極大浪費，而且對環境造成了嚴重污染。隨著中國政府加強對于稀土資源開采和供應的限制，稀土價格逐漸攀升，稀土下游各產業生產成本大幅提升，因此加大對稀土材料的回收利用，在保護環境的同時也具有較大的社會價值和經濟效益。

稀土正硅酸鹽相系列晶體的通式一般為RE₂SiO₅，比如：Lu₂SiO₅：Ce晶體具有較短的衰減時間、較大的光輸出等閃爍發光性能，可作為第三代閃爍體；Y₂SiO₅：Yb晶體可作為LED泵浦激光器用激光材料。而(Lu,Y)₂SiO₅：Ce混合固溶晶體是在Lu₂SiO₅中引入同種晶體結構的Y₂SiO₅，在合適的互摻比率下，(Lu,Y)₂SiO₅：Ce混合固溶晶體的熔點、成本相對Lu₂SiO₅晶體都有所降低，而閃爍性能卻是略優，在核醫學領域的正電子發射斷層掃描機PET中得到實際應用，需求量巨大。稀土焦硅酸鹽相系列材料的通式一般為Re₂O₂Si₇，如Y₂O₂Si₇：Ce晶體和Lu₂O₂Si₇：Ce晶體，也同樣具有很好的特性和用途，可作為激光材料、鐵磁和鐵電材料等，也有作為閃爍體的研究。這兩類稀土硅酸鹽晶體的熔點都較高，需在銥金坩堝中采用中頻感應加熱，采用提拉法生長，同時，晶體中都會進行一定濃度的稀土摻雜。

而在稀土硅酸鹽晶體的生產、加工過程中，為滿足不同的使用、測試需求，對晶體材料進行切割、研磨和拋光等操作，制成圓柱狀或者立方狀晶體，不可避免的會產生一些殘次品、下腳料，這些物料和坩堝底料一樣，主體稀土成分含量高，但表面會有各種各樣的污染物，如有機膠水、切削油、灰塵等，同時也有一些有色金屬雜質，不能直接重新投料熔化使用。因此，將這些不合格品中的稀土元素分離提取出來并重新使用，做到節約資源，降低生產成本，顯然是非常有必要的。

目前，稀土元素的分離方法主要是傳統多達幾十級的離子交換、萃取和液相色譜淋洗等，這些分離方法工藝復雜、不易控制，且獲得的稀土元素的分離率較低，雜質含量較高，同時，整體生產成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種稀土硅酸鹽晶體中稀土元素的提取方法，采用這種提取方法，獲得的稀土元素的回收率較高，且雜質含量較低。

本發明提供了一種稀土硅酸鹽晶體中稀土元素的提取方法，包括：

A)將稀土硅酸鹽晶體進行酸洗，將所述酸洗后的稀土硅酸鹽晶體與堿固體顆粒混合，在350～400℃下熔融焙燒3～5h，得到熔融焙燒產物；