CN115627372B - 一种稀土沉淀方法 - Google Patents
一种稀土沉淀方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115627372B CN115627372B CN202211211605.6A CN202211211605A CN115627372B CN 115627372 B CN115627372 B CN 115627372B CN 202211211605 A CN202211211605 A CN 202211211605A CN 115627372 B CN115627372 B CN 115627372B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rare earth
- precipitation
- solution
- storage tank
- level storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 170
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 153
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 title claims abstract description 147
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 108
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 97
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 70
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims abstract description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 138
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 68
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 46
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 35
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 claims description 23
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 13
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 10
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 8
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 5
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 5
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 101
- -1 rare earth chloride Chemical class 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910017569 La2(CO3)3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- HDFXRQJQZBPDLF-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].OC([O-])=O.OC([O-])=O HDFXRQJQZBPDLF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- NZPIUJUFIFZSPW-UHFFFAOYSA-H lanthanum carbonate Chemical compound [La+3].[La+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O NZPIUJUFIFZSPW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229960001633 lanthanum carbonate Drugs 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- JZNKXIAEFQDQDF-UHFFFAOYSA-H oxalate;terbium(3+) Chemical compound [Tb+3].[Tb+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O JZNKXIAEFQDQDF-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种稀土沉淀方法,包括以下步骤:S1:制备溶解沉淀剂,将制备好的溶解沉淀剂分别抽入过滤桶过滤后抽到高位储槽内备用,将稀土料液抽至高位储槽内备用,S2:向反应釜中加入底水,使溶解沉淀剂,稀土料液流入反应釜中,经过沉淀反应并澄清后,将反应釜中的上清液排出,将反应釜中的稀土沉淀物排至抽滤桶中洗涤,完成洗涤后抽干抽滤桶中的水,即可将稀土沉淀物装袋、称重,完成沉淀工序。本发明沉淀方法,溶液A、溶液B的组分添加量或组分比例、沉淀过程中将稀土浓度的保持范围,能集中稀土粒度的分布,保持稀土沉淀物的粒径在适合范围,便于后续的加工处理,也较适合稀土企业的生产。
Description
技术领域
本发明属于稀土加工技术领域,尤其涉及一种稀土沉淀方法。
背景技术
稀土萃取分离的生产过程中,其单一产品氯化稀土溶液需要用沉淀剂沉淀后将其转化为固体化合物(氧化物)。草酸沉淀法是目前工业上广泛应用的生产各种单一稀土氧化物的主要方法,该法能将稀土与大多数非稀土元素分离,具有较好的净化作用,产品质量稳定,稀土收率高。草酸稀土经洗涤、过滤、灼烧后,获得氧化稀土。由于草酸沉淀成本高,以碳酸钠-碳酸氢钠沉淀剂代替草酸,不仅提高了稀土沉淀率且可大幅度降低稀土生产成本。
碳酸钠沉淀存在工艺复杂的问题,根据工艺要求,技术人员做了大量工作,也进行了多方面的技术探索,同时也有很多新的技术研究报道,比如连续沉淀及终点控制、水循环使用等等,但这些工艺技术在使用过程中,同样存在质量稳定性一般,稀土沉淀物粒径不集中,过滤操作繁琐等问题。
申请号为CN2016104627020的专利公开了一种草酸沉淀稀土的方法,所述方法包括使用稀土溶料过程、通过萃取与反萃取获取氯化稀土溶液的过程以及稀土沉淀过程,稀土沉淀过程包括:用草酸溶液对氯化稀土溶液进行的稀土相对过量的一次沉淀过程;将部分一次沉淀母液直接回收利用至稀土溶料过程或反萃取的步骤;用草酸溶液对剩余的一次沉淀浆液进行的草酸相对过量的二次沉淀过程;以及,将二次沉淀过程得到的二次沉淀母液完全回收利用至沉淀过程的步骤。该方法在沉淀过程中使用石灰乳,有可能会导致引入的钙元素难以去除,进而影响稀土产品的质量。
申请号为CN2017110275362的专利公开了一种无油碳酸稀土的制备方法,包括:将萃取分离所得的稀土料液和沉淀剂做去油处理;将无油的稀土料液和沉淀剂溶液混合进行沉淀;对固体稀土碳酸盐进行洗涤、过滤后得到无油稀土碳酸盐。但该方法无法控制稀土粒径的分布范围。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种稀土沉淀方法,可以提高沉淀工艺中的稀土沉物的粒径集中度,方便后续过滤操作。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种稀土沉淀方法,包括以下步骤:
S1:制备溶解沉淀剂,所述溶解沉淀剂,包括溶液A,溶液B,将制备好的溶解沉淀剂分别抽入过滤桶过滤后,将溶液A抽到高位储槽A,将溶液B抽到高位储槽B内备用,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,
S2:向反应釜中加入底水,并开启反应釜内的搅拌器进行搅拌,打开高位储槽A或高位储槽B的阀门,高位储槽C的阀门,使得溶液A或溶液B,稀土料液流入反应釜中,经过沉淀反应并澄清后,将反应釜中的上清液排出,将反应釜中的稀土沉淀物排至抽滤桶中洗涤,完成洗涤后抽干抽滤桶中的水,即可将稀土沉淀物装袋、称重,完成沉淀工序。
优选地,所述溶液A的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池A上的减速器进行搅拌,向溶解池A中放入7-12m3的水,将700-1200kg的碳酸钠和170-300kg的碳酸氢钠投入碱液溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽A备用。
优选地,所述溶液B的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池B上的减速器进行搅拌,向溶解池B中放入4-7m3的水,将400-700kg的草酸投入溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽B备用。
优选地,所述步骤S2中,向反应釜中加入0.5-3m3或没过反应釜内搅拌器的搅拌桨的底水,然后开启搅拌器搅拌,打开高位储槽C的阀门,将稀土料液流速调至800-1200L/h,使得稀土料液流入反应釜,在该流速下保持2-6min,使得底水中稀土的浓度在0.02-0.05M的范围。
优选地,所述步骤S2中,沉淀反应包括碳酸钠沉淀和草酸沉淀,所述碳酸钠沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽A的阀门,使得溶液A流入反应釜中,通过控制溶液A的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.02-0.08mol/L,每釜稀土料液为750-850L,当上清液的pH值达到5.6-6.6时停止加入溶液A。
优选地,所述草酸沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽B的阀门,使得溶液B流入反应釜中,通过控制溶液B的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.02-0.08mol/L,每釜稀土料液为750-850L,用稀土料液和溶液B检测沉淀上清液,如尚未沉淀完全,则再打开高位储槽B的阀门,使得溶液B继续流入反应釜直至沉淀完全,当溶液B过量流入反应釜时先关闭高位储槽B的阀门,然后打开高位储槽C的阀门,使得稀土料液流入反应釜,直至上清液中稀土浓度达到0.02-0.08mol/L,关停高位储槽C的阀门,再打开高位储槽B的阀门直至沉淀完全,然后继续搅拌3-8min,再停止反应釜内搅拌器的搅拌即可。
优选地,所述步骤S2中,澄清30min后再将上清液排出,然后将稀土沉淀物排至抽滤桶中,按先后分别用回收水、净水对稀土沉淀物各洗涤2-6次,若无回收水,则使用净水洗涤4-12次。
优选地,所述步骤S1中,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,高位储槽C内稀土料液抽入体积不低于2000L,所述步骤S2中,沉淀反应的反应时间为0.5-3.5h。
优选地,所述底水的温度在夏、秋季节时为28-37℃,在春、冬季节时为38-48℃。
优选地,所述底水为30-45℃的自来水或纯水;所述搅拌器的速度为70-90r/min。
本发明的有益效果在于:
本发明中溶液A、溶液B及沉淀方法沉淀后,沉淀率均达到99%;实施例1-3的多种稀土化合物的分布值均小于2.5,粒度分布较为集中。而且因为实施例1-3的稀土沉淀物分布值较小,在后续的过滤、冲洗等加工后损耗较少,对比例1-6的稀土沉淀物分布值较大,在后续的过滤以及冲洗中会增加稀土沉淀物的损耗。因此,实施例1-3的溶液A、溶液B的组分添加量或组分比例以及反应釜内沉淀上清液中稀土浓度在沉淀过程中保持的浓度范围较适合工业生产。
附图说明
图1是本发明的流程图;
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1:
如图1所示,一种稀土沉淀方法,包括以下步骤:
S1:制备溶解沉淀剂,所述溶解沉淀剂,包括溶液A,溶液B,将制备好的溶解沉淀剂分别抽入过滤桶过滤后,将溶液A抽到高位储槽A,将溶液B抽到高位储槽B内备用,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,
S2:向反应釜中加入底水,并开启反应釜内的搅拌器进行搅拌,打开高位储槽A或高位储槽B的阀门,高位储槽C的阀门,使得溶液A或溶液B,稀土料液流入反应釜中,经过沉淀反应并澄清后,将反应釜中的上清液排出,将反应釜中的稀土沉淀物排至抽滤桶中洗涤,完成洗涤后抽干抽滤桶中的水,即可将稀土沉淀物装袋、称重,完成沉淀工序。
所述溶液A的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池A上的减速器进行搅拌,向溶解池A中放入7m3的水,将700kg的碳酸钠和170kg的碳酸氢钠投入碱液溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽A备用。
所述溶液B的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池B上的减速器进行搅拌,向溶解池B中放入4m3的水,将400kg的草酸投入溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽B备用。
所述步骤S2中,向反应釜中加入0.5m3或没过反应釜内搅拌器的搅拌桨的底水,然后开启搅拌器搅拌,打开高位储槽C的阀门,将稀土料液流速调至800L/h,使得稀土料液流入反应釜,在该流速下保持2min,使得底水中稀土的浓度为0.02mol/L。
所述步骤S2中,沉淀反应包括碳酸钠沉淀和草酸沉淀,所述碳酸钠沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽A的阀门,使得溶液A流入反应釜中,通过控制溶液A的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.02mol/L,每釜稀土料液为750L,当上清液的pH值达到5.8时停止加入溶液A。
所述草酸沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽B的阀门,使得溶液B流入反应釜中,通过控制溶液B的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.02mol/L,每釜稀土料液为750L,用稀土料液和溶液B检测沉淀上清液(检测方法:①上清液中加入草酸溶液后出现浑浊-沉淀未完全,②上清液中加入稀土料液出现浑浊-沉淀完全。),如尚未沉淀完全,则再打开高位储槽B的阀门,使得溶液B继续流入反应釜直至沉淀完全,当溶液B过量流入反应釜时,先关闭高位储槽B的阀门,然后打开高位储槽C的阀门,使得稀土料液流入反应釜,直至上清液中稀土浓度达到0.02-0.08mol/L,关停高位储槽C的阀门,再打开高位储槽B的阀门直至沉淀完全(上清液中加入溶液B后无浑浊-沉淀即是沉淀完全),然后继续搅拌3min,再停止反应釜内搅拌器的搅拌即可。
所述步骤S2中,澄清30min后再将上清液排出,然后将稀土沉淀物排至抽滤桶中,按先后分别用回收水、净水对稀土沉淀物各洗涤2-6次,若无回收水,则使用净水洗涤4-12次。
所述步骤S1中,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,高位储槽C内稀土料液抽入体积不低于2000L,以保持高位储槽C连接管道的压力,以及保持稀土料液的流速;所述步骤S2中,碳酸钠沉淀的反应时间为1.5h,草酸沉淀反应的反应时间为0.5h。
所述底水的温度在夏、秋季节时为30℃,在春、冬季节时为40℃。
所述底水,在碳酸钠沉淀时使用30℃的自来水,在草酸沉淀时使用30℃纯水;所述搅拌器的速度,在碳酸钠沉淀时为60r/min,在草酸沉淀时为80r/min。
实施例2:
如图1所示,一种稀土沉淀方法,包括以下步骤:
S1:制备溶解沉淀剂,所述溶解沉淀剂,包括溶液A,溶液B,将制备好的溶解沉淀剂分别抽入过滤桶过滤后,将溶液A抽到高位储槽A,将溶液B抽到高位储槽B内备用,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,
S2:向反应釜中加入底水,并开启反应釜内的搅拌器进行搅拌,打开高位储槽A或高位储槽B的阀门,高位储槽C的阀门,使得溶液A或溶液B,稀土料液流入反应釜中,经过沉淀反应并澄清后,将反应釜中的上清液排出,将反应釜中的稀土沉淀物排至抽滤桶中洗涤,完成洗涤后抽干抽滤桶中的水,即可将稀土沉淀物装袋、称重,完成沉淀工序。
所述溶液A的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池A上的减速器进行搅拌,向溶解池A中放入12m3的水,将1200kg的碳酸钠和300kg的碳酸氢钠投入碱液溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽A备用。
所述溶液B的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池B上的减速器进行搅拌,向溶解池B中放入7m3的水,将700kg的草酸投入溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽B备用,
所述步骤S2中,向反应釜中加入3m3或没过反应釜内搅拌器的搅拌桨的底水,然后开启搅拌器搅拌,打开高位储槽C的阀门,将稀土料液流速调至1200L/h,使得稀土料液流入反应釜,在该流速下保持6min,使得底水中稀土的浓度为0.05mol/L,
所述步骤S2中,沉淀反应包括碳酸钠沉淀和草酸沉淀,所述碳酸钠沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽A的阀门,使得溶液A流入反应釜中,通过控制溶液A的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.08mol/L,每釜稀土料液为850L,当上清液的pH值达到6.4时停止加入溶液A,
所述草酸沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽B的阀门,使得溶液B流入反应釜中,通过控制溶液B的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.08mol/L,每釜稀土料液为850L,用稀土料液和溶液B检测沉淀上清液(检测方法:①上清液中加入草酸溶液后出现浑浊-沉淀未完全,②上清液中加入稀土料液出现浑浊-沉淀完全。),如尚未沉淀完全,则再打开高位储槽B的阀门,使得溶液B继续流入反应釜直至沉淀完全,当溶液B过量流入反应釜时先关闭高位储槽B的阀门,然后打开高位储槽C的阀门,使得稀土料液流入反应釜,直至上清液中稀土浓度达到0.02-0.08mol/L,关停高位储槽C的阀门,再打开高位储槽B的阀门直至沉淀完全(上清液中加入溶液B后无浑浊-沉淀即是沉淀完全),然后继续搅拌8min,再停止反应釜内搅拌器的搅拌即可。
所述步骤S2中,澄清30min后再将上清液排出,然后将稀土沉淀物排至抽滤桶中,按先后分别用回收水、净水对稀土沉淀物各洗涤6次,若无回收水,则使用净水洗涤12次。
所述步骤S1中,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,所述稀土料液抽取高位储槽C内稀土料液抽入体积不低于2000L,以保持高位储槽C连接管道的压力,以及保持稀土料液的流速;所述步骤S2中,碳酸钠沉淀的反应时间为3.5h,草酸沉淀反应的反应时间为1h。
所述底水的温度在夏、秋季节时为35℃,在春、冬季节时为45℃。
所述底水,在碳酸钠沉淀时使用45℃的自来水,在草酸沉淀时使用45℃纯水;所述搅拌器的速度,在碳酸钠沉淀时为80r/min,在草酸沉淀时为90r/min。
实施例3:
如图1所示,一种稀土沉淀方法,包括以下步骤:
S1:制备溶解沉淀剂,所述溶解沉淀剂,包括溶液A,溶液B,将制备好的溶解沉淀剂分别抽入过滤桶过滤后,将溶液A抽到高位储槽A,将溶液B抽到高位储槽B内备用,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,
S2:向反应釜中加入底水,并开启反应釜内的搅拌器进行搅拌,打开高位储槽A或高位储槽B的阀门,高位储槽C的阀门,使得溶液A或溶液B,稀土料液流入反应釜中,经过沉淀反应并澄清后,将反应釜中的上清液排出,将反应釜中的稀土沉淀物排至抽滤桶中洗涤,完成洗涤后抽干抽滤桶中的水,即可将稀土沉淀物装袋、称重,完成沉淀工序。
所述溶液A的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池A上的减速器进行搅拌,向溶解池A中放入10m3的水,将1000kg的碳酸钠和250kg的碳酸氢钠投入碱液溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽A备用。
所述溶液B的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池B上的减速器进行搅拌,向溶解池B中放入5m3的水,将500kg的草酸投入溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽B备用,
所述步骤S2中,向反应釜中加入1.5m3或没过反应釜内搅拌器的搅拌桨的底水,然后开启搅拌器搅拌,打开高位储槽C的阀门,将稀土料液流速调至1000L/h,使得稀土料液流入反应釜,在该流速下保持4min,使得底水中稀土的浓度为0.03mol/L,
所述步骤S2中,沉淀反应包括碳酸钠沉淀和草酸沉淀,所述碳酸钠沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽A的阀门,使得溶液A流入反应釜中,通过控制溶液A的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.05mol/L,每釜稀土料液为800L,当上清液的pH值达到6.1时停止加入溶液A,
所述草酸沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽B的阀门,使得溶液B流入反应釜中,通过控制溶液B的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.05mol/L,每釜稀土料液为800L,用稀土料液和溶液B检测沉淀上清液(检测方法:①上清液中加入草酸溶液后出现浑浊-沉淀未完全,②上清液中加入稀土料液出现浑浊-沉淀完全。),如尚未沉淀完全,则再打开高位储槽B的阀门,使得溶液B继续流入反应釜直至沉淀完全,当溶液B过量流入反应釜时,先关闭高位储槽B的阀门,然后打开高位储槽C的阀门,使得稀土料液流入反应釜,直至上清液中稀土浓度达到0.02-0.08mol/L,关停高位储槽C的阀门,再打开高位储槽B的阀门直至沉淀完全(上清液中加入溶液B后无浑浊-沉淀即是沉淀完全),然后继续搅拌5min,再停止反应釜内搅拌器的搅拌即可。
所述步骤S2中,澄清30min后再将上清液排出,然后将稀土沉淀物排至抽滤桶中,按先后分别用回收水、净水对稀土沉淀物各洗涤4次,若无回收水,则使用净水洗涤8次。
所述步骤S1中,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,所述稀土料液高位储槽C内稀土料液抽入体积不低于2000L,以保持高位储槽C连接管道的压力,以及保持稀土料液的流速;所述步骤S2中,碳酸钠沉淀的反应时间为2.5h,草酸沉淀反应的反应时间为0.7h。
所述底水的温度在夏、秋季节时为33℃,在春、冬季节时为42℃。
所述底水,在碳酸钠沉淀时使用38℃的自来水,在草酸沉淀时使用40℃纯水;所述搅拌器的速度,在碳酸钠沉淀时为70r/min,在草酸沉淀时为86r/min。
对比例1:
工艺步骤与实施例3基本相同,唯有不同的是在溶液A的制备中,碳酸钠的添加量为650kg,碳酸氢钠的添加量为150kg的混合。在草酸沉淀反应中,反应时间为0.3h,使用26℃纯水的纯水作为底水。
对比例2:
工艺步骤与实施例3基本相同,唯有不同的是在溶液A的制备中,碳酸钠的添加量为1300kg,碳酸氢钠的添加量为400kg的混合。在草酸沉淀反应中,反应时间为1.4h,使用50℃纯水的纯水作为底水。
对比例3:
工艺步骤与实施例3基本相同,唯有不同的是在草酸沉淀反应中,反应时间为0.3h,使用26℃纯水的纯水作为底水。
对比例4:
工艺步骤与实施例3基本相同,唯有不同的是在草酸沉淀反应中,反应时间为1.4h,使用50℃纯水的纯水作为底水。
对比例5:
工艺步骤与实施例3基本相同,唯有不同的是在步骤S2中,反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.01mol/L。
对比例6:
工艺步骤与实施例3基本相同,唯有不同的是在步骤S2中,反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.09mol/L。
在实施例1-3、对比例1-6中,溶液A的组分为水、碳酸钠、碳酸氢钠;溶液B的组分为水、草酸。溶液A对应进行碳酸钠沉淀,其成本较低,溶液B对应进行草酸沉淀,其成本较高,适合在高价值稀土元素沉淀时使用。碳酸钠沉淀与草酸沉淀需要在不同反应釜进行沉淀反应。反应釜中完成沉淀后排出的上清液,进入到污水处理系统中做进一步的处理。
使用实施例1-3,对比例1-6的方法在夏季分进行碳酸钠沉淀、草酸沉淀,使用2500L的稀土料液。碳酸钠沉淀、草酸沉淀的目标粒径均为20-40μm。沉淀物完成水洗后,对于碳酸钠沉淀中获得的碳酸镧、碳酸钇稀土化合物,对于草酸沉淀中获得的草酸铽、草酸铒稀土化合物,分别获得相应的有效粒径。其中,D10为该稀土化合物累计粒度分布数达到10%时所对应的粒径,D50为该稀土化合物累计粒度分布数达到50%时所对应的粒径。所得结果如表1、2所示:
表1稀土料液碳酸钠沉淀数据表
表2稀土料液草酸沉淀数据表
在使用本发明的溶液A、溶液B及沉淀方法沉淀后,沉淀率均达到99%。同一稀土化合物中,设使用D50/D10得到分布值,当分布值小于2.5时,能够说明稀土化合物的粒径分布的集中度较高,粒径比较符合加工需求。从表1可知,实施例1-3的多种稀土化合物的分布值均小于2.5,其中又以实施例3为最优实施例。在对比例1、2在溶液A的制备中组分的添加量分别低于、高于实施例3的添加量的情况下;对比例3、4在草酸沉淀中,反应时间与底水别低于、高于实施例3的值的情况下,均会造成分布值的增大,进而影响生产质量,对比例5、6在反应釜内沉淀上清液中稀土浓度在沉淀过程中保持的浓度分别低于、高于实施例3的浓度,对分布值会产生一定的影响,也出现分布值超过2.5的情况。
因为在获得稀土沉淀物后还需进行过滤、冲洗工艺;因此,稀土粒径大小会对后续工艺造成影响,若稀土沉淀物粒径过小,则不利于使用原有滤网进行过滤,增加了稀土的损耗,若稀土沉淀物粒径过大,则不便于冲洗以及后续工艺的进行。实施例1-3的稀土沉淀物分布值较小,在后续的过滤、冲洗等加工后损耗较少,对比例1-6的稀土沉淀物分布值较大,在后续的过滤以及冲洗中会增加稀土沉淀物的损耗。因此,实施例1-3的溶液A、溶液B的组分添加量或组分比例以及反应釜内沉淀上清液中稀土浓度在沉淀过程中保持的浓度范围较适合工业生产。
Claims (5)
1.一种稀土沉淀方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:制备溶解沉淀剂,所述溶解沉淀剂,包括溶液A,溶液B;将制备好的溶解沉淀剂分别抽入过滤桶过滤后,将溶液A抽到高位储槽A,将溶液B抽到高位储槽B内备用,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,
S2:向反应釜中加入底水,并开启反应釜内的搅拌器进行搅拌,打开高位储槽A或高位储槽B的阀门,高位储槽C的阀门,使得溶液A或溶液B,稀土料液流入反应釜中,经过沉淀反应并澄清后,将反应釜中的上清液排出,将反应釜中的稀土沉淀物排至抽滤桶中洗涤,完成洗涤后抽干抽滤桶中的水,即可将稀土沉淀物装袋、称重,完成沉淀工序;
所述溶液A的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池A上的减速器进行搅拌,向溶解池A中放入7-12m3的水,将700-1200kg的碳酸钠和170-300kg的碳酸氢钠投入碱液溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽A备用;
所述溶液B的制备方法,包括以下步骤:开启溶解池B上的减速器进行搅拌,向溶解池B中放入4-7m3的水,将400-700kg的草酸投入溶解桶内,搅拌30min,抽入过滤桶过滤后将沉淀剂溶液抽到高位储槽B备用;
所述步骤S2中,沉淀反应包括碳酸钠沉淀和草酸沉淀;所述碳酸钠沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽A的阀门,使得溶液A流入反应釜中,通过控制溶液A的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.02-0.08mol/L,每釜稀土料液为750-850L,当上清液的pH值达到5.6-6.6时停止加入溶液A;
所述草酸沉淀,包括以下步骤:打开高位储槽B的阀门,使得溶液B流入反应釜中,通过控制溶液B的流量,使反应釜内沉淀上清液中的稀土浓度在沉淀过程中保持为0.02-0.08mol/L,每釜稀土料液为750-850L,用稀土料液和溶液B检测沉淀上清液,如尚未沉淀完全,则再打开高位储槽B的阀门,使得溶液B继续流入反应釜直至沉淀完全;当溶液B过量流入反应釜时,先关闭高位储槽B的阀门,然后打开高位储槽C的阀门,使得稀土料液流入反应釜,直至上清液中稀土浓度达到0.02-0.08mol/L,关停高位储槽C的阀门,再打开高位储槽B的阀门直至沉淀完全,然后继续搅拌3-8min,再停止反应釜内搅拌器的搅拌即可;
所述步骤S1中,将低位储槽A内存储的稀土料液抽至高位储槽C内备用,所述高位储槽C内稀土料液抽入体积不低于2000L,所述步骤S2中,沉淀反应的反应时间为0.5-3.5h。
2.如权利要求1所述的一种稀土沉淀方法,其特征在于:所述步骤S2中,向反应釜中加入0.5-3m3或没过反应釜内搅拌器的搅拌桨的底水,然后开启搅拌器搅拌,打开高位储槽C的阀门,将稀土料液流速调至800-1200L/h,使得稀土料液流入反应釜,在该流速下保持2-6min,使得底水中稀土的浓度在0.02-0.05mol/L的范围。
3.如权利要求1所述的一种稀土沉淀方法,其特征在于:所述步骤S2中,澄清30min后再将上清液排出,然后将稀土沉淀物排至抽滤桶中,按先后分别用回收水、净水对稀土沉淀物各洗涤2-6次,若无回收水,则使用净水洗涤4-12次。
4.如权利要求2所述的一种稀土沉淀方法,其特征在于:所述底水的温度在夏、秋季节时为28-37℃,在春、冬季节时为38-48℃。
5.如权利要求2所述的一种稀土沉淀方法,其特征在于:所述底水为30-45℃的自来水或纯水;所述搅拌器的速度为70-90r/min。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211211605.6A CN115627372B (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种稀土沉淀方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211211605.6A CN115627372B (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种稀土沉淀方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115627372A CN115627372A (zh) | 2023-01-20 |
CN115627372B true CN115627372B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=84904310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211211605.6A Active CN115627372B (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种稀土沉淀方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115627372B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013139617A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Hitachi Ltd | 希土類元素の分離回収方法 |
CN105132720A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-09 | 江西理工大学 | 一种分步沉淀回收离子吸附型稀土矿浸出液中稀土的方法 |
CN108130433A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-08 | 中铝广西国盛稀土开发有限公司 | 一种稀土沉淀过程有效去除氯、钠离子的方法 |
CN108342574A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-07-31 | 广东富远稀土新材料股份有限公司 | 稀土沉淀的逆流洗涤装置及使用该装置的稀土草酸沉淀母液和洗液回用的方法 |
EP3495518A1 (en) * | 2016-08-04 | 2019-06-12 | Obshestvo s Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "Ob'edinennaya Kompania Inzhenernotekhnologicheskiy Tsentr" | Production of a scandium-containing concentrate and subsequent extraction of high-purity scandium oxide therefrom |
CN110282651A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-09-27 | 赣州有色冶金研究所 | 一种利用复合沉淀剂制备高纯氧化稀土的方法 |
-
2022
- 2022-09-30 CN CN202211211605.6A patent/CN115627372B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013139617A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Hitachi Ltd | 希土類元素の分離回収方法 |
CN105132720A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-09 | 江西理工大学 | 一种分步沉淀回收离子吸附型稀土矿浸出液中稀土的方法 |
EP3495518A1 (en) * | 2016-08-04 | 2019-06-12 | Obshestvo s Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "Ob'edinennaya Kompania Inzhenernotekhnologicheskiy Tsentr" | Production of a scandium-containing concentrate and subsequent extraction of high-purity scandium oxide therefrom |
CN108130433A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-08 | 中铝广西国盛稀土开发有限公司 | 一种稀土沉淀过程有效去除氯、钠离子的方法 |
CN108342574A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-07-31 | 广东富远稀土新材料股份有限公司 | 稀土沉淀的逆流洗涤装置及使用该装置的稀土草酸沉淀母液和洗液回用的方法 |
CN110282651A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-09-27 | 赣州有色冶金研究所 | 一种利用复合沉淀剂制备高纯氧化稀土的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115627372A (zh) | 2023-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105905930A (zh) | 氧化铝生产中铝酸钠溶液精制助滤剂制备及滤饼利用方法 | |
CN113979457B (zh) | 一种拜耳法赤泥脱碱方法 | |
CN108328808B (zh) | 一种氯化钛渣滤液膜集成处理方法及装置 | |
CN106830247A (zh) | 一种硫酸镁硫酸铵混合废水资源化处理工艺及系统 | |
CN112357967A (zh) | 一种钛白粉副产物高纯度硫酸亚铁提纯工艺 | |
RU2317345C2 (ru) | Получение диоксида титана | |
CN115627372B (zh) | 一种稀土沉淀方法 | |
CN110317962A (zh) | 锰湿法冶炼方法和锰湿法冶炼系统 | |
CN107827131B (zh) | 一种拜耳法生产氧化铝的方法 | |
CN1063730C (zh) | 在钛白粉废硫酸液的治理中生产硫酸镁的工艺 | |
CN110468275B (zh) | 除去稀土沉淀物中硫酸根的方法及由该方法得到的产品 | |
CN113371749A (zh) | 一种半导体行业含钙污泥的处理方法 | |
CN112939049A (zh) | 一种利用钛白粉含酸废水制备硫酸钙的方法 | |
CN113699390A (zh) | 一种稀土浸出液除杂方法 | |
CN114162875B (zh) | 氧化铁颜料用硫酸亚铁溶液的制备方法和制备装置、氧化铁颜料 | |
CN105152195A (zh) | 拜耳法氧化铝生产过程中控制过滤滤饼的处理方法及设备 | |
CN101898786A (zh) | 一种低Cl-无油大比重碳酸铈产品的生产方法 | |
CN112442597A (zh) | 一种镍钴锰三元前驱体洗涤废水中物料综合处理的方法 | |
CN114988467A (zh) | 一种低硫高pH二氧化钛及其生产方法 | |
CN1120589A (zh) | 转化稀土硫酸复盐和分离铈的碳酸盐法 | |
CN210261600U (zh) | 一种pta残渣回收处理系统 | |
CN118289809A (zh) | 一种粒径大于100μm多钒酸铵的生产方法 | |
CN205999177U (zh) | 一种生产粘胶纤维中制造除盐水产生的废水的处理系统 | |
CN113184889B (zh) | 一种氧化铝生产中结晶草酸钠渣的综合利用方法 | |
CN112678782B (zh) | 一种硫化钡连续浸取工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |