一种利用草酸钠沉淀稀土的方法与流程

本发明属于稀土制备技术领域，具体涉及一种利用草酸钠沉淀稀土的方法。

背景技术：

草酸钠是氧化铝生产流程中的一种杂质。铝土矿溶出过程中，矿石中的部分有机物溶解进入溶液，并随溶液在氧化铝生产流程中循环，在循环过程中有机物逐渐降解，降解产物主要是草酸钠。在氧化铝生产流程中有机物和草酸钠不断累积，最终达到一个亚稳态平衡浓度，达到这一浓度后，草酸钠将会在流程中的某个工序或环节析出。析出的草酸钠一般含有氢氧化铝或其它杂质，需要经过提纯才能得到纯度较高的草酸钠。

稀土生产过程中，稀土的分离沉淀一般使用草酸。在矿山，使用草酸将稀土浸出液中的稀土沉淀下来，作为稀土粗矿进入分离厂进行不同稀土的分离和沉淀，分离厂的稀土沉淀也会用到草酸。草酸沉淀稀土的反应如下式：

2re³⁺+3c2o4^2-＝re2(c2o4)3↓

沉淀出的草酸稀土经过焙烧成为氧化稀土，再经过电解生产稀土金属，这是稀土生产的主要生产过程。

中国专利cn104846218a介绍了一种稀土草酸盐沉淀法中草酸的循环利用工艺，该技术以矿山沉淀的稀土草酸盐为原料，采用氢氧化钠和稀土草酸盐反应，生成稀土氢氧化物固体和草酸钠溶液，该技术直接使用草酸钠沉淀稀土，存在着草酸钠溶解度低、沉淀稀土不完全、稀土草酸盐沉淀颗粒结晶差等诸多技术难题，难以产业化应用。

“稀土草酸盐沉淀过程中颗粒大小的控制”，文中介绍了在氯化稀土体系和硝酸稀土体系下，草酸、草酸铵、草酸钠、草酸钾对沉淀过程及颗粒大小的影响。以草酸为沉淀剂时，钇、铕的氯化物料液更适合于小颗粒的形成，沉淀物颗粒大小对过饱和度更为敏感，粒径的控制更为容易；而用草酸铵、草酸钠和草酸钾作为沉淀剂时料液体系的影响不明显，并且也并未公开利用草酸钠沉淀稀土时如何控制和调整稀土草酸盐的结晶、颗粒大小等指标。

技术实现要素：

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种利用草酸钠沉淀稀土的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种利用草酸钠沉淀稀土的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

(1)沉淀反应：在氯化稀土溶液中加入草酸稀土晶种、草酸钠和盐酸进行沉淀反应；其中，控制反应温度为40℃～95℃，反应时间10min～60min，反应过程保持搅拌状态；

(2)陈化：将经步骤(1)得到的浆液，在40℃～95℃条件下陈化0.5h～4h；

(3)固液分离：将经步骤(2)得到的浆液进行固液分离，得到滤饼。

根据上述的方法，其特征在于，所述草酸钠是从氧化铝流程中排出的草酸钠废渣中回收的草酸钠。

根据上述的方法，其特征在于，所述步骤(1)草酸钠和氯化稀土溶液中氯化稀土的摩尔比为1.5-1.8。

根据上述的方法，其特征在于，所述步骤(1)每升(l)氯化稀土溶液中添加1g～150g草酸稀土晶种。

根据上述的方法，其特征在于，所述步骤(1)盐酸与草酸钠的摩尔比为0.1:1～2:1。

根据上述的方法，其特征在于，所述盐酸浓度为0.5mol/l～10mol/l。

本发明的有益技术效果：本发明提供了一种利用草酸钠沉淀稀土的方法，利用草酸钠代替草酸沉淀稀土，降低了成本，节约了社会资源，并且减少了因生产草酸所带来的环境污染问题；该方法还充分利用了氧化铝生产流程排出的草酸钠废渣，使资源综合利用并且环保；通过废渣利用，为氧化铝企业节约了废渣处置费用，而且通过出售草酸钠创造收益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种利用草酸钠沉淀稀土的方法，步骤包括：

(1)沉淀反应：将氯化稀土溶液加热至温度为40℃～95℃，在沉淀反应过程中保持沉淀温度恒定并保持搅拌状态；在氯化稀土溶液中加入草酸稀土晶种，晶种加入量为每升(l)氯化稀土溶液中添加1～150g草酸稀土晶种，草酸稀土晶种类型与最终得到的草酸稀土类型相同；然后往溶液中加入从氧化铝流程中排出的草酸钠废渣中回收的草酸钠，草酸钠纯度大于98％，得到混合液，草酸钠按与氯化稀土溶液中氯化稀土的摩尔比为1.5-1.8加入；在混合液中加入盐酸，盐酸浓度为0.5mol/l～10mol/l，盐酸与草酸钠的摩尔比为0.1:1至2:1；在保温条件下进行沉淀反应，沉淀反应时间为10min～60min；

(2)陈化：将经步骤(1)得到的浆液，在40℃～95℃条件下陈化0.5h～4h；陈化过程中保持浆液搅拌状态；

(3)固液分离：将经步骤(2)得到的浆液进行固液分离，得到滤饼即为所要得到的草酸稀土，滤液进行回收利用。

实施例1：

取1l氯化铈溶液(浓度1.2mol/l)，将溶液加热至60℃，在搅拌条件下加入100g草酸铈晶种；然后加入242g(1.8mol)草酸钠，再加入2.6mol盐酸(0.5mol/l)，保持浆液温度60℃不变，并持续搅拌60min，使草酸铈沉淀反应完全；然后升温至80℃陈化3h，使沉淀颗粒结晶更加完善；过滤反应浆液，得到草酸铈滤饼。草酸铈沉淀率98％。

实施例2：

取1l氯化镝溶液(浓度1.0mol/l)，将溶液加热至95℃，在搅拌条件下加入150g草酸镝晶种；然后加入242g(1.8mol)草酸钠，再加入3.0mol盐酸(5mol/l)，保持浆液温度95℃不变，并持续搅拌60min，使草酸镝沉淀反应完全；然后95℃保温陈化4h，使沉淀颗粒结晶更加完善；过滤反应浆液，得到草酸镝滤饼。草酸镝沉淀率99％。

实施例3：

取1l氯化铽溶液(浓度1.0mol/l)，将溶液加热至50℃，在搅拌条件下加入50g草酸铽晶种；然后加入201g(1.5mol)草酸钠，再加入1.0mol盐酸(10mol/l)，保持浆液温度50℃不变，并持续搅拌30min，使草酸铽沉淀反应完全；然后95℃保温陈化1h，使沉淀颗粒结晶更加完善；过滤反应浆液，得到草酸铽滤饼。草酸铽沉淀率90％。

实施例4：

取1l氯化稀土溶液(浓度0.01mol/l)(这一浓度的氯化稀土溶液为矿山浸出液，该矿山浸出液是多种稀土的混合溶液)，将溶液加热至40℃，在搅拌条件下加入10g草酸稀土晶种；然后加入2.144g(0.016mol)草酸钠，再加入0.032mol盐酸(7mol/l)，保持浆液温度40℃不变，并持续搅拌10min，使草酸稀土沉淀反应完全；然后升温至50℃保温陈化0.5h，使沉淀颗粒结晶更加完善；过滤反应浆液，得到草酸稀土滤饼。草酸稀土沉淀率95％。

实施例5：

取1l氯化稀土溶液(浓度0.008mol/l)(这一浓度的氯化稀土溶液为矿山浸出液，该矿山浸出液是多种稀土的混合溶液)，将溶液加热至40℃，在搅拌条件下加入1g草酸稀土晶种；然后加入1.8224g(0.0136mol)草酸钠，再加入0.00136mol盐酸(2mol/l)，保持浆液温度40℃不变，并持续搅拌10min，使草酸稀土沉淀反应完全；然后升温至50℃保温陈化1h，使沉淀颗粒结晶更加完善；过滤反应浆液，得到草酸稀土滤饼。草酸稀土沉淀率97％。

以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。