[发明专利]一种铈与非铈稀土的分离以及铈基抛光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土湿法冶金技术领域，具体的说是一种从混合稀土中分离铈与非铈稀土，并副产铈基抛光粉的技术。

背景技术

由于铈可氧化成四价状态，而铈(IV)与其他非铈稀土的性质差别很大，所以在稀土分离中经常利用各种化学方法先将铈氧化成铈(IV)后再与非铈稀土预分离。常见的方法如CN86101332B中提到的电解法、CN1119424C中的双氧水氧化、CN1021579C和CN1047110A中的臭氧法氧化、CN1028769C中的高锰酸钾法、CN1683569A中的氧化焙烧法等，均是先将铈(III)用各种氧化剂氧化成铈(IV)，再用铈(IV)的特殊性质进行分离。

铈(IV)与非铈稀土分离的方法大约分为以下几种：

1)CN1038261C、CN86101332B中是用萃取的方法直接分离。此方法特点是产品纯度高，但酸碱消耗大、成本高，且铈的产量过大会造成严重积压。

2)CN1021579C、CN1119424C中是通过pH的调节，使铈(IV)生成沉淀，而三价稀土留在溶液中的方法，达到镧铈分离的目的。此方法简便但产品杂质较高，收率不够。

3)CN1120589A、CN1683568A中均是使用铵或碱金属碳酸盐等与四价铈形成可溶性络合物，而三价稀土沉淀的特性进行稀土分离。此方法流程简便，但试剂耗量过大，且有大量铵氮废水排放。

4)CN1200123C中通过低温加碳氯化、高温氯化、气相传输、水溶等步骤，将铈变成二氧化铈，富镧转变为氯氧化物形式存在，再加入稀酸将易溶的富镧部分溶出，达到镧铈分离的目的。此方法污染较小但需多次灼烧，步骤较多，成本过高。

5)现在生产应用较多的是CN1683569A中提到的氧化焙烧成铈(IV)，加盐酸浸出，通过控制盐酸的用量，将易溶于酸的非铈稀土和较难溶的二氧化铈分离。但此方法对加酸控制较严格，且此方法对于混合碳酸稀土、混合氧化稀土效果不明显。

以上工艺多是借鉴独居石矿和混合型精矿的处理方法，因此均不同程度地存在一些问题，如：工艺过程复杂，成本高，环境污染严重等。

发明内容

本发明的一个目的是针对混合稀土中铈与非铈稀土的分离，提供了一种分离效果好，效率高，工艺过程容易操作，成本低，没有环境污染的方法。可快速获得具有较高浓度的少铈氯化稀土，且生产过程污染很小，没有F的排放。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的方法是：

(1)将含铈的混合稀土与含氟试剂混合，氟加入比例为CeO₂重量比的1-50wt％；

(2)将步骤(1)中的混合物在200-800℃下高温氟化0.5-8hr；

(3)向步骤(2)中氟化产物中加少量水作为底水，将浆料加热到20-80℃，搅拌状态下加入酸进行优溶，固液分离获得优溶液和优溶渣；

(4)步骤(3)所得优溶液进行调质除杂后，可获得纯净的少铈氯化稀土料液，实现铈与非铈稀土分离。

所述的混合稀土优选混合氧化稀土和混合碳酸稀土。

所述的含氟试剂优选氟化氢铵和氟化铵。

所述的酸可以是盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、高氯酸、磷酸中的一种或一种以上，优选盐酸，盐酸的浓度为5-37wt％，盐酸加入量以HCl计与混合稀土中非铈稀土的重量比为(0.5-1.5):1。

本发明的另一个目的是提供一种简便的铈基抛光粉的制备方法。主要包括以下步骤：

A.将含铈的混合稀土与含氟试剂混合，氟加入比例为CeO₂重量比的1-50wt％；

B.将步骤A中的混合物在200-800℃下高温氟化0.5-8hr；

C.向步骤B中氟化产物中加少量水作为底水，将浆料加热到20-80℃，搅拌状态下加入酸进行优溶，固液分离获得优溶液和优溶渣；

D.铈富集在步骤C所得的优溶渣中，水洗至洗水REO<20g/L；

E.将优溶渣于500-1000℃下高温灼烧0.5-8hr，得到粒度均匀的铈基抛光粉。

所述的含氟试剂优选氟化氢铵和氟化铵。

所述的含氟试剂优选氟化氢铵和氟化铵。

所述的的优溶洗水也可在步骤C中做底水调浆用。

所述的酸可以是盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、高氯酸、磷酸中的一种或一种以上，优选盐酸，盐酸的浓度为5-37wt％，盐酸加入量以HCl计与混合稀土中非铈稀土的重量比为(0.5-1.5):1。