一種氧化鐠釹的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種氧化鐠釹的制備方法，在沉淀反應(yīng)器中加入底水（無鹽水），將氯化鐠釹溶液與碳酸鈉（或碳酸氫鈉）溶液按化學(xué)計量比逐步加入沉淀反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)流量比例，控制沉淀初始pH值逐漸升高至8-9，在保持30-40min后，逐漸將pH降低至6.0-6.5，完成沉淀過程，再陳化1-2小時，洗滌，灼燒，得到氧化鐠釹。本發(fā)明采用廉價沉淀劑碳酸鈉（或者碳酸氫鈉）為原料，沉淀出Na2O/REO<500ppm的氧化鐠釹產(chǎn)品，降低了以碳酸鈉（或碳酸氫鈉）為沉淀劑的氧化鐠釹產(chǎn)品中的Na2O含量，既可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，又可以避免草酸沉淀產(chǎn)生的酸性有害廢水、或者碳銨沉淀產(chǎn)生的含氨氮廢水。
【專利說明】一種氧化鐠釹的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化鐠釹的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鐠釹是制備永磁材料的重要原料，早期氧化鐠釹產(chǎn)品大多采用碳銨作為沉淀劑與相應(yīng)氯化稀土料液反應(yīng)，然后灼燒制備，但是該工藝會產(chǎn)生大量的氨氮廢水，對于廢水的處理是一項(xiàng)巨大的難題，隨著《稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 26451-2011)的實(shí)施，大量企業(yè)已停止使用碳銨作沉淀劑，轉(zhuǎn)而使用其他沉淀劑，如草酸、碳酸鈉或者碳酸氫鈉。其中，草酸價格昂貴，而且產(chǎn)生的沉淀廢水為酸性廢水，廢水處理成本高，而碳酸鈉和碳酸氫鈉作為普遍使用的稀土沉淀劑，具有價格低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。為了環(huán)保達(dá)標(biāo)、降低成本，用碳酸鈉或碳酸氫鈉做沉淀劑成為趨勢，許多公司都開始逐漸轉(zhuǎn)向用碳酸鈉或碳酸氫鈉作沉淀劑。但是在用碳酸鈉或碳酸氫鈉做沉淀劑中，沉淀劑的組成Na+很容易與稀土沉淀形成混晶，進(jìn)入產(chǎn)品中。鈉含量高的稀土碳酸鹽在灼燒過程中很容易與坩堝主體材料(Si02，Al2O3)形成低共熔化合物，進(jìn)而腐蝕坩堝，使坩堝損耗較大，增大生產(chǎn)成本。同時，鈉含量高的氧化鐠釹產(chǎn)品在金屬電解過程中，鈉離子進(jìn)入熔鹽長期積累會導(dǎo)致電流效率降低，增加客戶的生產(chǎn)成本。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，人們僅對鈣鎂鋁等雜質(zhì)離子有較大的關(guān)注，對氧化物中鈉離子含量的關(guān)注很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鐠釹的制備方法，以降低氧化鐠釹產(chǎn)品中Na2O含量。
`[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種氧化鐠釹的制備方法，在沉淀反應(yīng)器中加入底水(無鹽水)，將氯化鐠釹溶液與碳酸鈉(或碳酸氫鈉)溶液按化學(xué)計量比逐步加入沉淀反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)流量比例，控制沉淀初始PH值逐漸升高至8-9，在保持30-40min后，逐漸將pH降低至6.0-6.5，完成沉淀過程，再陳化1-2小時，洗滌，灼燒，得到氧化鐠釹。
[0006]所述底水用量控制:產(chǎn)品氧化鐠釹質(zhì)量與底水體積比例為M (REO)/V (底水)=59-118g/L。
[0007]所述碳酸鈉溶液濃度為0.47-1.23mol/L,碳酸氫鈉溶液濃度為0.71-1.55mol/L。
[0008]所述氯化鐠釹溶液和碳酸鈉(或碳酸氫鈉)的化學(xué)計量比為:n (RECl3Vn (Na2CO3)=1/ (1.3-1.7) ；n (RECl3) /n (NaHCO3) =1/(2.8-3.5) ?
[0009]所述氯化鐠釹溶液和碳酸鈉(或碳酸氫鈉)加入沉淀反應(yīng)器中的流量比例，按濃度和化學(xué)計量比計算，Q(RECl3)/Q(Na2CO3) = [C(Na2CO3)/C(RECl3) ]*[ n (RECl3)/n (Na2CO3)]；Q (RECl3) /Q (NaHCO3) = [C (NaHCO3) /C (RECl3) ] * [ n (RECl3) /n (NaHCO3)]
所述陳化、洗滌之后的灼燒溫度為950-1050°C。[0010]采用上述方案后，本發(fā)明因?yàn)樵趐H為8-9階段，稀土沉淀表面電位較高，基本不吸附鈉離子，形成對鈉離子排斥的晶核，從而使碳酸鹽沉淀減少對鈉離子的吸附，使沉淀后產(chǎn)品鈉離子符合客戶要求，所以，通過該方案沉淀的碳酸釹再灼燒，得到氧化鐠釹，經(jīng)檢測Na20/RE0<500ppm, REO 指氧化鐠釹。
[0011]本發(fā)明采用廉價沉淀劑碳酸鈉(或者碳酸氫鈉)為原料，沉淀出Na20/RE0〈500ppm的氧化鐠釹產(chǎn)品，降低了以碳酸鈉(或碳酸氫鈉)為沉淀劑的氧化鐠釹產(chǎn)品中的Na2O含量，既可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，又可以避免草酸沉淀產(chǎn)生的酸性有害廢水、或者碳銨沉淀產(chǎn)生的含氨氮廢水。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1:
在沉淀反應(yīng)器中預(yù)先加入200mL底水(無鹽水，即蒸餾水)，攪拌，將氯化鐠釹溶液(濃度1.3mol/L)和碳酸鈉溶液(濃度1.13mol/L)，初始按化學(xué)計量比n (RECl3) /n (Na2CO3)=1/1.5,同時加入反應(yīng)器中，保持氯化鐠釹溶液流量為0.6mL/min,調(diào)節(jié)沉淀劑碳酸鈉溶液流量，使反應(yīng)過程PH值逐漸上升至8，在維持30min后，逐漸降低沉淀劑流量，使pH值逐漸下降至6，直至完成沉淀，放料抽干，洗滌，灼燒950-1050°C后，即得到氧化鐠釹。經(jīng)檢測Na20/RE0=449ppm。
[0013]實(shí)施例2:
在沉淀反應(yīng)器中預(yù)先加入4000mL底水，攪拌，將氯化鐠釹溶液(濃度1.3mol/L)和碳酸鈉溶液(濃度1.13mol/L)，初始按化學(xué)計量比n (RECl3)/n (Na2CO3) =1/1.5，同時加入反應(yīng)器中，保持氯化鐠釹溶液流量為12mL/min，調(diào)節(jié)沉淀劑碳酸鈉溶液流量，使反應(yīng)過程pH值逐漸上升至8， 在維持30min后，逐漸降低沉淀劑流量，使pH值逐漸下降至6.0，直至完成沉淀，放料抽干，洗滌，灼燒950-1050°C后，即得到氧化鐠釹。經(jīng)檢測Na20/RE0= 119ppm。
[0014]實(shí)施例3:
在沉淀反應(yīng)器中預(yù)先加入200mL底水，攪拌，將氯化鐠釹料液(濃度1.3mol/L)和碳酸鈉溶液(濃度1.13mol/L)，初始按化學(xué)計量比n (RECl3)/n (Na2CO3) =1/1.5，同時加入反應(yīng)器中，保持氯化鐠釹溶液流量為0.7mL/min，調(diào)節(jié)沉淀劑碳酸鈉溶液流量，使反應(yīng)過程pH值逐漸上升至8，在維持40min后，逐漸降低沉淀劑流量，使pH值逐漸下降至6.0，直至完成沉淀，放料抽干，洗滌，灼燒950-1050°C后，即得到氧化鐠釹。經(jīng)檢測Na20/RE0=341ppm。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鐠釹的制備方法，其特征在于:在沉淀反應(yīng)器中加入底水，將氯化鐠釹溶液與碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液按化學(xué)計量比逐步加入沉淀反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)流量比例，控制沉淀初始PH值逐漸升高至8-9，在保持30-40min后，逐漸將pH降低至6.0-6.5，完成沉淀過程，再陳化1-2小時，洗滌，灼燒，得到氧化鐠釹。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鐠釹的制備方法，其特征在于:所述底水用量控制:產(chǎn)品氧化鐠釹質(zhì)量與底水體積比例為M (REO)/V (底水)=59-118g/L。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鐠釹的制備方法，其特征在于:所述碳酸鈉溶液濃度為0.47-1.23mol/L，碳酸氫鈉溶液濃度為0.71-1.55mol/L。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鐠釹的制備方法，其特征在于:所述氯化鐠釹溶液和碳酸鈉或碳酸氫鈉的化學(xué)計量比為:n (RECl3)/n (Na2CO3) =1/ (1.3-1.7) ；n (RECl3)/n(NaHCO3) =1/(2.8-3.5)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鐠釹的制備方法，其特征在于:所述氯化鐠釹溶液和碳酸鈉或碳酸氫鈉加入沉淀反應(yīng)器中的流量比例，按濃度和化學(xué)計量比計算，Q(RECl3)/Q (Na2CO3) = [C (NafO3)/C(RECl3) ]*[ n (RECl3)/n (NafO3) ] ；Q (RECl3)/Q (NaHCO3) = [C (NaHCO3) /C (RECl3) ] * [ n (RECl3) /n (NaHCO3)]。
6.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鐠釹的制備方法，其特征在于:所述陳化、洗滌之后的灼燒溫度為950-1050°C。`
【文檔編號】C01F17/00GK103864131SQ201410041546
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】趙德森, 胡莉琴, 李來超, 張榕貴 申請人:福建省長汀金龍稀土有限公司