专利名称：一种利用控制pH值来提纯铈的方法
技术领域：
本发明属于有色冶金工业技术领域，提出了一种利用控制PH值来提纯铈的方法，并确定了最佳PH值。
背景技术：
稀土在地壳中的含量为地壳重量的0.01％～0.02％，高于钨、钼、钴、铅等元素的丰度，已不是很稀少的资源了。稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库，它是发展高新技术的战略性元素。我国是稀土资源大国，占世界稀土储量的80％，但是我国稀土资源精矿比较少，大部分稀土堪布粒度较细，低品位稀土矿较多，因此，加强对低品位稀土矿的开采用，不仅节约了资源，实现了资源的综合利用，而且还保护环境。
目前我国所用的铈的制备方法主要有湿法和火法两种，湿法主要是通过酸碱结合，利用铈盐溶解度小的性质，最终得到铈的盐晶体；活法主要是通过氧化焙烧，硫酸浸出后直接萃取制备铈。这两种方法都适合铈品位比较高的稀土矿或者是稀土精矿。本发明所用控制PH值的方法制备铈，对低品位原料特别是白云鄂博选矿尾矿具有重要意义。
本发明工艺所用原理是根据铈的变价性和铈水解的电位-PH值图和电动势-PH值图，找出有利于铈和其他稀土分离的PH值范围。在控制溶液PH＝3.0～4.0范围时，直接往溶液中加入H2O2，在Ce3+氧化成Ce4+的同时，Ce4+以Ce(OH)4的形式沉淀出来，而其他稀土元素的水解都在PH＞6.0之后，这样就实现了铈与其它元素的初步分离。
虽然目前国内在在资源利用技术领域中有关湿法和火法提取铈的已有专利申请，但在以尾矿和含铈低品位矿物为对象的环境技术领域利用控制PH值的方法提取铈的专利还没有。因此本发明在含铈品位较低的冶炼中，是一项新的工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用控制PH值来提纯铈的方法，一是对尾矿进行有价元素的回收，实现资源的综合利用；二是提取一种适合玻璃陶瓷和钢铁冶金所用原料的廉价制备方法，降低原料成本。
本发明的工艺步骤如下(1)粉粹将原料进行磨矿，过0.074mm筛。
(2)酸洗用浓盐酸搅拌酸洗6-8小时，除铁、钙和硅。
(3)碱分解用60-85％的NaOH在130-150℃反应1-1.5小时，目的在于使氟碳铈矿分解为稀土氢氧化物。
(4)盐酸优溶根据各元素的溶解度不同，实现易溶元素与难溶元素的分离。控制PH＝1.0-1.5，使稀土元素和其他可溶性离子进入溶液中，并加入H2O2，还原四价铈为三价，以促进Ce(OH)4的充分溶解。
(5)过滤先用一层滤纸进行过滤，滤液再用两层滤纸过滤，以更能有效的去处微细沉淀杂质。
(6)沉淀控制滤液PH＝3.0-4.0，并同时加入适量的H2O2，直到溶液颜色不再发生变化为止，使铈以Ce(OH)4的形式沉淀出来，实现了与其他元素的分离。
本发明的优点在于(1)适合低品位铈的原料。对尾矿和其他一些铈含量较低的矿物进行铈的提取，有较强的可行性。
(2)工艺操作简单，成本低，减少了对环境的污染。
图1是通过控制不同的PH值所做对比试验图。
图2是实例1所做试验结果。
图3是实例2所做试验结果。
具体实施例方式
以下通过对实施例的描述来介绍本发明的具体实施方式
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实例1将白云鄂博选矿尾矿粉粹至粒径小于0.074mm，取出经粉碎的矿石50g，用浓盐酸酸洗7小时之后，滤出不溶物，用70％的NaOH在140℃反应40min，再进行盐酸优溶，用NaOH对优溶液进行滴定，控制PH＝4.0，所得沉淀中铈的纯度为16.32％。
实例2将白云鄂博选矿尾矿粉粹至粒径小于0.074mm，取出经粉碎的矿石25g，用浓盐酸酸洗7小时之后，滤出不溶物，用70％的NaOH在140℃反应40min，再进行盐酸优溶，用NaOH对优溶液进行滴定，控制PH＝3.5，所得沉淀中铈的纯度为20.38％。
权利要求
1.一种利用控制PH值来提纯铈的方法，其特征在于工艺步骤为a、粉粹将原料进行磨矿，过0.074mm筛；b、酸洗用浓盐酸搅拌酸洗6-8小时，除铁、钙和硅；c、碱分解用60-85％的NaOH在130-150℃反应1-1.5小时，使氟碳铈矿分解为稀土氢氧化物；d、盐酸优溶根据各元素在酸溶液中的溶解度不同，实现易溶元素与难溶元素的分离；控制PH＝1.0-1.5，使稀土元素和其他可溶性离子进入溶液中，并加入H2O2，还原四价铈为三价，以实现在优溶过程中所产生的Ce(OH)4溶解；e、过滤先用一层滤纸进行过滤，滤液再用两层滤纸过滤，去除微细沉淀杂质；f、沉淀控制上述滤液PH＝3.0-4.0，并同时加入H2O2，直到溶液颜色不再发生变化为止，使铈元素以Ce(OH)4的形式沉淀出来，实现了与其他元素的分离。
全文摘要
一种利用控制pH值来提纯铈的方法，属于有色冶金工业技术领域。工艺为粉粹将原料进行磨矿，过筛，酸洗，碱分解，盐酸优溶，过滤，沉淀。本发明的优点在于适合低品位铈的原料。对尾矿和其他一些铈含量较低的矿物进行铈的提取，有较强的可行性；产物纯度较高，工艺操作简单，成本低，环境污染较小，对实现低品位原料的综合利用有很重要的意义。
文档编号C22B59/00GK101033504SQ200710098669
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月24日 优先权日2007年4月24日
发明者徐利华, 毕松梅 申请人:北京科技大学