[發(fā)明專利]一種兩級陰離子交換樹脂去除稀土氧化物中硫酸根和氯離子雜質(zhì)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210936648.4
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115367783A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝艷艷;趙艷;白曉艷;程紫輝;陳彩霞;高燕;付娜
• 申請（專利權(quán)）人: 國標(biāo)（北京）檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司;國合通用測試評價認(rèn)證股份公司
• 主分類號: C01F17/13
• 分類號: C01F17/13;C01F17/206;C01F17/224;C01F17/229
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發(fā)明屬于稀土材料提純技術(shù)領(lǐng)域的一種兩級陰離子交換樹脂去除稀土氧化物中硫酸根和氯離子雜質(zhì)的方法。包括利用聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂、聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂依次處理稀土氧化物離子交換原液的步驟，處理后的稀土氧化物中硫酸根離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＜0.025％，氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＜0.005％，方法操作步驟簡單，成品率高，容易實(shí)現(xiàn)技術(shù)推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土材料提純技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種兩級陰離子交換樹脂去除稀土氧化物中硫酸根和氯離子雜質(zhì)的方法。

背景技術(shù)

稀土材料是發(fā)展高新技術(shù)和國防尖端技術(shù)不可缺少的關(guān)鍵原材料，被譽(yù)為“工業(yè)味精”“工業(yè)維生素”和“新材料之母”，是珍貴的戰(zhàn)略金屬資源。由于稀土作用大、用量少，已成為改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高科技含量、促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要元素，被廣泛應(yīng)用到了冶金、軍事、石油化工、玻璃陶瓷、農(nóng)業(yè)和新材料等領(lǐng)域。同時，隨著磁性材料、發(fā)光材料、催化、儲氫、陶瓷材料等應(yīng)用需求，特別是光功能晶體、電子陶瓷、高純稀土鍍膜材料等高端應(yīng)用的發(fā)展，高純稀土的需求將越來越大，高性能、高純度和開拓新應(yīng)用是稀土材料發(fā)展趨勢。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，稀土新材料層出不窮，對稀土的相關(guān)檢測指標(biāo)提出更高的要求。15類稀土氧化物現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了氯的含量，其中有6種稀土氧化物的現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《GB/T 4154-2015氧化鑭》、《GB/T 4155-2015氧化鈰》、《GB/T5239-2015氧化鐠》、《GB/T5240-2015氧化釹》、《GB/T13558-2019氧化鏑》、《XB/T201-2016氧化鈥》中還要求了硫酸根的含量。

當(dāng)稀土產(chǎn)品中硫酸根含量較高時，一般采用環(huán)烷酸萃取稀土使之與硫酸根分離，或采用氯化鋇沉淀除去硫酸根，在這個過程中，易引入新的雜質(zhì)元素。而為了控制稀土產(chǎn)品中的氯含量，制取較高純度的稀土氧化物，一般采用草酸沉淀法將它們在中性或弱酸性溶液中轉(zhuǎn)化成草酸稀土，再利用稀土草酸鹽的難溶性與可溶性的氯離子分離。這個處理方法經(jīng)過溶解、沉淀、洗滌、沉降、灼燒等操作步驟完成，處理過程中大塊的稀土草酸鹽沉淀物容易包夾氯離子，并不能保證最后的灼燒稀土中氯離子完全除掉。為此需繼續(xù)對稀土氧化物中硫酸根和氯離子的去除方法及設(shè)備進(jìn)行研究，以提升稀土產(chǎn)品品質(zhì)，滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種兩級陰離子交換樹脂去除稀土氧化物中硫酸根和氯離子雜質(zhì)的方法，具體技術(shù)方案如下：

一種兩級陰離子交換樹脂去除稀土氧化物中硫酸根和氯離子雜質(zhì)的方法，包括利用聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂、聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂依次處理稀土氧化物離子交換原液的步驟，處理后的稀土氧化物中硫酸根離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＜0.025％，氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＜0.005％。

進(jìn)一步地，所述聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂、聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂均裝填在首尾相連的兩個離子交換柱中；

和/或，聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂粒徑為0.560～0.780mm，離子交換量1.0eq/L；聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂的粒徑為0.540～0.730mm，離子交換量1.6eq/L。

進(jìn)一步地，聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂經(jīng)預(yù)處理轉(zhuǎn)為OH型離子交換樹脂后分別裝填在首尾相連的第一離子交換柱、第二離子交換柱中，聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂經(jīng)預(yù)處理轉(zhuǎn)為醋酸根型離子交換樹脂后分別裝填在首尾相連的第三離子交換柱、第四離子交換柱中；所述第一離子交換柱和第三離子交換柱置于20～65℃下，優(yōu)選40～60℃；所述第二離子交換柱和第四離子交換柱置于常溫如20～30℃環(huán)境下。

更進(jìn)一步地，聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂經(jīng)水洗、堿洗、酸洗、堿洗后轉(zhuǎn)為OH型離子交換樹脂，聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂經(jīng)水洗、酸洗后轉(zhuǎn)為醋酸根型離子交換樹脂。

進(jìn)一步地，用氯化鋇比濁法檢測聚苯乙烯系大孔強(qiáng)堿陰離子交換樹脂處理后的稀土氧化物離子濾出液，直至不能檢測出硫酸根后，再進(jìn)入聚丙烯酸系凝膠弱堿陰離子交換樹脂處理的步驟。