丙二酸钠搅洗去除稀土富集物中硫酸根

在离子型稀土浸出液氧化钙沉淀过程中,硫酸根会参与反应产生碱式硫酸稀土,使所得混合稀土氧化物中硫酸根含量过高。针对这一问题,本文基于竞争配位除硫的思路提出采用丙二酸钠对氧化钙沉淀富集物进行搅洗以除去其中的硫酸根,在搅洗反应温度45℃,搅洗时间10 min,丙二酸钠溶液浓度0.10 mol/L、体积30 mL的条件下,获得了稀土纯度为91.36%、硫酸根含量为3.02%(质量分数)的混合稀土氧化物。通过对反应过程的质量衡算和TG-DSC、XRD、FI-IR等测试表征,确定了在搅洗过程中丙二酸根与碱式硫酸稀土中的硫酸根以摩尔比1:1竞争配位。丙二酸根的引入可有效降低硫酸根含量,但是其搅洗循环效果有待进一步提高。

二氧化碳碳化法沉淀制备晶型碳酸稀土的工艺研究

碳酸稀土作为生产稀土氧化物的重要前驱体,是稀土元素精深加工和材料制备中重要的中间原料。目前碳酸稀土的制备方法包括碳酸氢铵沉淀法、碳酸氢镁沉淀法和碳酸钠沉淀法等,存在着氨氮污染、结晶性能不好、不利于工业化生产等问题;本文将二氧化碳碳化法引入到晶型碳酸稀土的制备过程,以开发一种绿色易产业化的碳酸稀土沉淀结晶技术。实验以LaCl_(3)为原料,研究了碳化体系、碳化温度和碳化时间对产物结晶性能的影响;结果表明:在20℃,pH=5.0的条件下碳化60 min,可以获得D_(50)=21.4μm,(D_(90)-D_(10))/2D_(50)=0.745,晶型片状的La_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O。此外还以CeCl_(3)和YCl_(3)为原料,探讨了二氧化碳碳化法的适应性问题,分别在20和40℃条件下碳化获得了晶型Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O和Y_(2)(CO_(3))_(3)·2H_(2)O。本文将二氧化碳碳化法应用到晶型碳酸稀土的制备过程中,具有易工业化、易操作、减少碳排放等优点,也为碳化法制备晶型碳酸稀土提供了理论和工艺指导。

离子吸附型稀土矿提取技术的专利分析

利用中国专利检索数据库、Orbit世界专利检索数据库等,对离子吸附型稀土矿的提取技术领域的专利信息进行了分析,主要涉及国内的专利申请总体趋势、专利申请人、专利申请技术分布、专利申请地域分布的情况分析以及国外专利申请情况分析。建议加大专利申请力度,重点开发高效、环保、易工业化的提取技术,并集中研发优势,开发核心专利技术,同时加快进行国外专利申请布局。

碳酸钠沉淀制备晶型碳酸镧的研究

由于氯化镧的价值相对较低,且缺乏环保经济的沉淀结晶技术,使得南方离子型稀土矿及钕铁硼废料冶炼分离企业只能将氯化镧料液堆存,成为企业的一个痛点。碳酸钠是一种低成本、无氨氮污染的稀土沉淀剂,但其沉淀获得的碳酸镧产物普遍存在晶型差、难过滤的问题。本文从影响碳酸镧结晶过程的主要因素入手,研究了加料方式、沉淀剂碳酸钠流速、反应温度、氯化镧料液浓度、晶种循环等对碳酸镧结晶效果的影响。研究表明,以正加料方式,在碳酸钠流速4.0 mL·min^-1、反应温度15℃、料液浓度1.0 mol·L^-1,晶种循环2次的条件下,获得了沉降速度快,晶型良好的碳酸镧,其物相为La2(CO3)3·8H2O,粒度D50为21.80μm,形貌为片层状晶体聚集成的类球形晶簇。本研究为碳酸钠沉淀获得晶型碳酸镧的实际生产过程提供了解决方案。

超细碳酸钇热分解行为及焙烧工艺的研究

超细Y_(2)O_(3)同时具有尺寸效应和稀土元素的双重特性,有着更加特殊的性质,在陶瓷、发光材料等方面多有应用。目前工业上主要通过液相沉淀法获得超细前驱体,进而焙烧获得超细Y_(2)O_(3);然而,在前驱体焙烧过程中,一般都需添加表面活性剂来避免团聚的发生,使焙烧前后产物的粒径和形貌具有良好的一致,最终获得粒度均匀的超细Y_(2)O_(3);但表面活性剂的使用造成了成本的增加。本文以前期碳酸钠沉淀获得的超细碳酸钇为对象,研究了其热分解行为和焙烧工艺,以期在不添加表面活性剂的条件下解决焙烧过程中团聚的问题。研究表明:超细碳酸钇(Y_(2)(CO_(3))_(3)·2H_(2)O)的热分解过程分为三个阶段,第一阶段焙烧温度低于360℃,为脱水过程;第二阶段焙烧温度在360~550℃,失去2个CO_(2),生成Y_(2)O_(2)CO_(3);第三阶段温度在550℃以上,继续失去CO_(2),生成Y_(2)O_(3)。Kissinger法求得三个阶段的表观活化能E分别为45.07,485.14,496.24 kJ·mol^(-1),指前因子A分别为3.68,5.51×10^(28),6.06×10^(27)s^(-1)。同时超细碳酸钇在50℃下干燥24 h后,在200℃保温3 h,350℃保温1 h,550℃保温2 h的三段式保温,升温速率9℃·min^(-1)的条件下,可以得到D_(50)=3.00μm,(D_(90)-D_(10))/2D_(50)=0.89的超细Y_(2)O_(3)粉体。

镁盐体系稀土浸出液氧化钙沉淀过程中硫酸钙溶解行为及其影响

氧化钙沉淀法富集稀土浸出液具有成本低、能与镁盐浸取体系相衔接等优点,但其沉淀过程中可能存在硫酸钙沉淀。为此,采用溶解平衡法测定沉淀过程中硫酸钙溶解度相图,并进行了氧化钙沉淀验证实验。通过CaSO4-RE2(SO4)3-MgSO4-H2O和CaSO4-MgSO4-H2O体系的硫酸钙溶解度相图发现,由于盐效应和同离子效应的影响,硫酸钙的溶解度随着硫酸稀土和硫酸镁浓度的增加先迅速减少,然后缓慢增加。在CaSO4-RE2(SO4)3-MgSO4-H2O体系中,由于沉淀过程中稀土浓度和钙离子浓度的变化正好相反,因此在整个沉淀体系中,低浓度的稀土对沉淀过程中硫酸钙的沉淀结晶影响较小。在CaSO4-MgSO4-H2O体系中,在较低的硫酸镁浓度下,硫酸钙溶解度受温度影响较小,在较高的硫酸镁浓度下,硫酸钙溶解度随温度的升高而升高。基于硫酸钙溶解度数据计算氧化钙沉淀所得稀土精矿中杂质CaO和SO3含量理论值,将理论值和实验值进行对比,结果表明稀土精矿中CaO和SO3含量与硫酸钙溶解行为没有直接关系。