專利名稱：一種利用控制pH值來提純鈰的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色冶金工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種利用控制PH值來提純鈰的方法，并確定了最佳PH值。
背景技術(shù)：
稀土在地殼中的含量為地殼重量的0.01％～0.02％，高于鎢、鉬、鈷、鉛等元素的豐度，已不是很稀少的資源了。稀土被人們譽(yù)為新世紀(jì)高科技及功能材料的寶庫，它是發(fā)展高新技術(shù)的戰(zhàn)略性元素。我國是稀土資源大國，占世界稀土儲量的80％，但是我國稀土資源精礦比較少，大部分稀土堪布粒度較細(xì)，低品位稀土礦較多，因此，加強(qiáng)對低品位稀土礦的開采用，不僅節(jié)約了資源，實現(xiàn)了資源的綜合利用，而且還保護(hù)環(huán)境。
目前我國所用的鈰的制備方法主要有濕法和火法兩種，濕法主要是通過酸堿結(jié)合，利用鈰鹽溶解度小的性質(zhì)，最終得到鈰的鹽晶體；活法主要是通過氧化焙燒，硫酸浸出后直接萃取制備鈰。這兩種方法都適合鈰品位比較高的稀土礦或者是稀土精礦。本發(fā)明所用控制PH值的方法制備鈰，對低品位原料特別是白云鄂博選礦尾礦具有重要意義。
本發(fā)明工藝所用原理是根據(jù)鈰的變價性和鈰水解的電位-PH值圖和電動勢-PH值圖，找出有利于鈰和其他稀土分離的PH值范圍。在控制溶液PH＝3.0～4.0范圍時，直接往溶液中加入H2O2，在Ce3+氧化成Ce4+的同時，Ce4+以Ce(OH)4的形式沉淀出來，而其他稀土元素的水解都在PH＞6.0之后，這樣就實現(xiàn)了鈰與其它元素的初步分離。
雖然目前國內(nèi)在在資源利用技術(shù)領(lǐng)域中有關(guān)濕法和火法提取鈰的已有專利申請，但在以尾礦和含鈰低品位礦物為對象的環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域利用控制PH值的方法提取鈰的專利還沒有。因此本發(fā)明在含鈰品位較低的冶煉中，是一項新的工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用控制PH值來提純鈰的方法，一是對尾礦進(jìn)行有價元素的回收，實現(xiàn)資源的綜合利用；二是提取一種適合玻璃陶瓷和鋼鐵冶金所用原料的廉價制備方法，降低原料成本。
本發(fā)明的工藝步驟如下(1)粉粹將原料進(jìn)行磨礦，過0.074mm篩。
(2)酸洗用濃鹽酸攪拌酸洗6-8小時，除鐵、鈣和硅。
(3)堿分解用60-85％的NaOH在130-150℃反應(yīng)1-1.5小時，目的在于使氟碳鈰礦分解為稀土氫氧化物。
(4)鹽酸優(yōu)溶根據(jù)各元素的溶解度不同，實現(xiàn)易溶元素與難溶元素的分離。控制PH＝1.0-1.5，使稀土元素和其他可溶性離子進(jìn)入溶液中，并加入H2O2，還原四價鈰為三價，以促進(jìn)Ce(OH)4的充分溶解。
(5)過濾先用一層濾紙進(jìn)行過濾，濾液再用兩層濾紙過濾，以更能有效的去處微細(xì)沉淀雜質(zhì)。
(6)沉淀控制濾液PH＝3.0-4.0，并同時加入適量的H2O2，直到溶液顏色不再發(fā)生變化為止，使鈰以Ce(OH)4的形式沉淀出來，實現(xiàn)了與其他元素的分離。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)適合低品位鈰的原料。對尾礦和其他一些鈰含量較低的礦物進(jìn)行鈰的提取，有較強(qiáng)的可行性。
(2)工藝操作簡單，成本低，減少了對環(huán)境的污染。


圖1是通過控制不同的PH值所做對比試驗圖。
圖2是實例1所做試驗結(jié)果。
圖3是實例2所做試驗結(jié)果。
具體實施例方式
以下通過對實施例的描述來介紹本發(fā)明的具體實施方式
。
實例1將白云鄂博選礦尾礦粉粹至粒徑小于0.074mm，取出經(jīng)粉碎的礦石50g，用濃鹽酸酸洗7小時之后，濾出不溶物，用70％的NaOH在140℃反應(yīng)40min，再進(jìn)行鹽酸優(yōu)溶，用NaOH對優(yōu)溶液進(jìn)行滴定，控制PH＝4.0，所得沉淀中鈰的純度為16.32％。
實例2將白云鄂博選礦尾礦粉粹至粒徑小于0.074mm，取出經(jīng)粉碎的礦石25g，用濃鹽酸酸洗7小時之后，濾出不溶物，用70％的NaOH在140℃反應(yīng)40min，再進(jìn)行鹽酸優(yōu)溶，用NaOH對優(yōu)溶液進(jìn)行滴定，控制PH＝3.5，所得沉淀中鈰的純度為20.38％。
權(quán)利要求
1.一種利用控制PH值來提純鈰的方法，其特征在于工藝步驟為a、粉粹將原料進(jìn)行磨礦，過0.074mm篩；b、酸洗用濃鹽酸攪拌酸洗6-8小時，除鐵、鈣和硅；c、堿分解用60-85％的NaOH在130-150℃反應(yīng)1-1.5小時，使氟碳鈰礦分解為稀土氫氧化物；d、鹽酸優(yōu)溶根據(jù)各元素在酸溶液中的溶解度不同，實現(xiàn)易溶元素與難溶元素的分離；控制PH＝1.0-1.5，使稀土元素和其他可溶性離子進(jìn)入溶液中，并加入H2O2，還原四價鈰為三價，以實現(xiàn)在優(yōu)溶過程中所產(chǎn)生的Ce(OH)4溶解；e、過濾先用一層濾紙進(jìn)行過濾，濾液再用兩層濾紙過濾，去除微細(xì)沉淀雜質(zhì)；f、沉淀控制上述濾液PH＝3.0-4.0，并同時加入H2O2，直到溶液顏色不再發(fā)生變化為止，使鈰元素以Ce(OH)4的形式沉淀出來，實現(xiàn)了與其他元素的分離。
全文摘要
一種利用控制pH值來提純鈰的方法，屬于有色冶金工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。工藝為粉粹將原料進(jìn)行磨礦，過篩，酸洗，堿分解，鹽酸優(yōu)溶，過濾，沉淀。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于適合低品位鈰的原料。對尾礦和其他一些鈰含量較低的礦物進(jìn)行鈰的提取，有較強(qiáng)的可行性；產(chǎn)物純度較高，工藝操作簡單，成本低，環(huán)境污染較小，對實現(xiàn)低品位原料的綜合利用有很重要的意義。
文檔編號C22B59/00GK101033504SQ200710098669
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者徐利華, 畢松梅 申請人:北京科技大學(xué)