Способ получения смеси оксалатов редкоземельных элементов Советский патент 1980 года по МПК C07C55/06 

(54) СПОСОБ ПО.ПУЧЕНИЯ ОКСАЛАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения смеси оксалатов редкоземельных элементов и может быть использовано в производстве редкоземельных элементов в процессе переработки апатитов и фосфоритов в удобрениях.

Известен способ получения смеси оксалатов редкоземельных элементов (РЗЭ) иэ фосфорсодержащих растворов экстракцией органическим растворителем с последующей реэкстракцией и переработкой реэкстрактов в оксалаты РЗЭ 1 .

Недостаток способа заключается в необходимости применения дорогостоящих и дефицитных экстрагентов, значительно удорожающих производство и делающих его взрыво- и пожароопасным. Кроме того, попутно получающиеся фосфатные и нитратные растворы загрязнены органическими соединениями что затрудняет их утилизацию в производстве удобрений, так как наличие органических соединений увеличивает опасность взгжта при сушке смесей, содержащих нитрат аммония.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения .

смеси РЗЭ, заключающийся в том., что осадок фосфатов РЗЭ, выделенный в процессе азотнокислотной переработки апатита, растворяют в азотной кислоте и подвергают однократному осаждению щавелевой кисло.той, взятой в 200-кратном избытке. После многократной декантации и водной промывки полученного осадка оксалатов РЗЭ оса10док сушат. В пересчете на окислы РЗЭ целевой продукт содержит 93-95% окислов.РЗЭ, в основном окись церия (50-52%). Выход РЗЭ не известен. Содержание примесей в целевом продукте

15 5-7 вес.% 2.

Недостатком способа является использование большого количества щавелевой кислоты и низкая степень чистоты целевого продукта (количество

20 примесей составляет 5-7 вес.%).

Цель изобретения повышение степени чистоты целевого продукта и упрощение способа вследствие уменьшения количества применяемой щавелевой кис25лоты .

Поставленная цель достигается тем, что при получении смеси оксалатов редкоземельных элементов, осадок фосфатов редкоземельных элементов, содержащий примеси кальция, железа и

алюминия и фтора, растворяют в азотной кислоте и подвергают взаимодействию с эквимолярным количеством щавелевой кислоты при рН 0,3-1, преимущественно при рН 0,3-0,6. Осадок оксалатов РЗЭ отфильтровывают, а маточный раствор нейтрализуют до рН 1,1-3.

Образующийся при этом осадок возвращают на стадию обработки щавелевой кислотой. Процесс ведут при 4050°С.

Пример 1. 250 г-осадка фосфатов РЗЭ (фосфатный концентрах), полученного при утилизации РЗЭ в производстве сложных удобрений азотнокис лым разложением аппатита и содержащего 16,9% РЗЭ, смешивают с 300 г осадка, полученного при нейтрализации маточного раствора после отделения целевого продукта и содержащего 6,1% РЗЭ. К смеси осадков приливают 436 и 56%-ной азотной кислоты и растворяют осадок при перемешивании при 50°С. К раствору добавляют 41,6 г щавелевой кислоты (в пересчете на безводную щавелевую кислоту).

Затем раствор нейтрализуют 25%-ной аммиачной водой до рН 0,25 при 40 С, полученную при этом суспензию отфильтровывают, осадок на фильтре промывают водой. Целевой продукт - влажный осадок оксалатов РЗЭ содержит 29,21 РЗЭ. Коли гество влажного осадка 143 г. Отфильтрованный от осадка маточный раствор нейтрализуют до рН 2. Полученную суспензию фильтруют и получают осадок смеси фосфатов и оксалатов РЗЭ, содержащий 5,7% РЗЭ. Количество влажного осеидка 320 г.

Выход сухого Целевого продукта смеси оксалатов РЗЭ составляет 41,8 г

или 99,0% от содержащихся в сырье фосфатов РЗЭ. Содержание примесей соединений кальция, алюминия, железа и фтора 1,0%,

Результаты опытов (примеры 2-4), осуществленных по методике примера 1, с изменением рН раствора представлены в табл, 1 и 2.

Общий расход воды на все стадии процесса составляет 340-350 мп.

Расход 25%-ной аммиачной воды 270-300 мл. Общая продолжительность процесса 90-100 мин.

Примеры 5-7, осуществленные по методике, описанной в примере 1, без добавления к сырью осадка после донейтрализации маточного раствора, представлены в табл. 3,

Данные табл. 4 демонстрируют из0 менения состава целевого продукта , при изменении рН раствора при осаждении на первой стадии процесса получения оксалатов РЗЭ.

Состав оксалатов РЗЭ по распреде5 лению в нем РЭЭ зависит от концентрации РЗЭ в сырье и полностью соответствует распределению РЗЭ в сырье.

Предлагаемый способ позволяет коQ личественно извлекать РЗЭ из сырья, так как РЗЭ, получаемые в виде осадка фосфатои и оксалатов на второй стадии нейтрализации, возвращаются на сталию обработки щавелевой кислоТОЙ. Способ обеспечивает значительное увеличение выхода целевого продукта и улучшение его качества при одновременном уменьшении расхода щавелевой кислоты.

Таблица

250

250

2,3

О 125

41,6

2,9

41,6 0,25 143

1020

1020

1088

1088

Продолжение табл.

Таблица 2

190

2,0 210

2,5 276

4,0 370

3 -0,324,4

4 0,2235,3

Таблица

Таблица 4

РЗЭ4,3

99,2

2,0

99,5

2,82,16

РЗЭ

Формула изобретения 1. Способ получения смеси оксалатов редкоземельных элементов растворением смеси фосфатов редкоземельных элементов в азотной кислоте с последующей обработкой щавелевой кислотой и выделением целевого продукта, о т личающийс я тем, что, с целью повышения степени чистоты целевого продукта и упрощения способа, обработку щавелевой кислотой ведут при рН 0,3-1, маточный раствор полученный после отделения целевого продукта дополнительно нейтрализуют до рН 1,1-3 и образующийся при этом осадок возвращают на стадию обработки щавелевой кислотой.

Продолжение табл. 4

30

Источники информации,

35 принятые.во внимание при экспертизе

40

2,Мазгай В. Выделение редких зе мель из Хибинского апатитового концентрата. Химия и .химическая технология, 1958, 4, с. 20-Й5,