Способ получения смеси оксалатов редкоземельных элементов

Союз Соввтскнз Социалистических Республик(22) Заявлено 100976 (21) 2403593/23-04 С 55/О с присоединением заявки Ио(23) Г)риоритет ГосударственныИ к СССР по делал нзобре и открытиИ(0888) Опубликовано 0 5.0 Бюллетень Йо 2 тв опубликования описания 0506,8(72) Авторы изобретени в, Ф.И. Новосе .В, Афанасенко Голь в, О.Б. Абрамов, Е. П.В, Киселевич Спицын,(71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ОКСАЛАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВем ме 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) из 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 взрыва при сушке смесей, содержащих нитрат аммония.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения смеси РЗЭ, заключающийся в том., чтоосадок Фосфатов РЗЭ, выделенный впроцессе азотнокислотной переработкиапатита, растворяют в азотной кислоте и подвергают однократному осаждению щавелевой кислотой, взятой в200-кратном избытке. После многократной декантации и водной промывки полученного осадка оксалатов РЗЭ осадок сушат. В пересчете на окислы РЗЭцелевой продукт содержит 93-95 окислов.РЗЭ, в основном окись церия(50-52), Выход РЗЭ не известен. Содержание примесей в целевом продукте15 5-7 вес.Ъ (2).Недостатком способа является использование большого количества ща"велевой кислоты и низкая степень чистоты целевого продукта (количествопримесей составляет 5-7 вес,Ъ).Цель изобретения - повышение степени чистоты целевого продукта и упрощение способа вследствие уменьшенияколичества применяемой щавелевой кислоты.Поставленная цель достигается тем,что при получении смеси оксалатовредкоземельных элементов, осадок фосФатов редкоз ельных элементов, со держащий при си кальция, железа и739060 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 щавелевойй кислотой . Процесс ведут при 4050 С.П р и м е р 1. 250 г осадка Фосфатов РЗЭ (Фосфатный концентрат), полученного при утилизации РЗЭ в производстве сложных удобрений аэотнокислым разложением аппатита и содержащего 16,9 РЗЭ, смешивают с 300 г , 15осадка, полученного при нейтрализацииматочного раствора после отделенияцелевого продукта и содержащего6,1 РЗЭ. К смеси осадков приливают436 и 56-ной азотной кислоты и раст Оворяют осадок при перемешивании при50 ОС, К раствору добавляют 41,6 г щавелевой кислоты (в пересчете на без -водную щавелевую кислоту).Затем раствор нейтрализуют 25-нойаммиачной водой до рН 0,25 при 40 С,полученную при этом суспензию отфильтровывают, осадок на Фильтре промываютводой. Целевой продукт - влажный осадок оксалатов РЗЭ содержит 29,2 РЗЭ.Количество влажного осадка 143 г,Отфильтрованный от осадка маточныйраствор нейтрализуют до рН 2, Полученную суспензию Фильтруют и получают осадок смеси Фосфатов и оксалатов РЗЭ, содержащий 5,7 РЗЭ. Количес тв о влажного осадка 3 20 г,Выход сухого целевого продуктасмеси оксалатов РЗЭ составляет 41,8 г Т а б л и ц а 1 П РЗЭ 28,1 РЗЭ 6,1 РЗЭ 16,9 27,5 2, 3 436 41, б 0 125 С 04Р ОСа 0,68 0,24 РЗЭ 29,2 РЗЭ 6,1300 С 04 56 Са 1,0 РЗЭ 16,9 435 41,6 0,25 143 СгОСа 27,8 2,9 2 250 Р О 26,9Са 5,1 0,87, 0,38 1 250 Р О 26,9 300 С 04 5,6Са 5,1Са 1,0 или 99,0 от содержащихся в сырьеФосфатов РЗЭ. Содержание примесейсоединений кальция, алюминия, железаи Фтора 1,0. Результаты опытов (примера 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, беэ добавления к сырью осадка после донейтралнзации маточного раствора, представлены в табл. 3.Данные табл. 4 демонстрируют изменения состава целевого продукта прн изменении рН раствора при осаждении на первой стадии процесса получения оксалатов РЗЭ.Состав оксалатов РЗЭ по распредег.ению в нем РЗЭ зависит от концентрации РЗЭ в сырье и полностью соответствует распределению РЗЭ в сырье. Предлагаемый способ позволяет количественно извлекать РЗЭ из сырья, так как РЗЭ, получаемые в виде осадка Фосфатов и оксалатов на второй стадии нейтрализации, возвращаются на стадию обработки щавелевой кислотой. Способ обеспечивает значительное увеличение выхода целевого продукта н улучшение его качества при одновременном уменьшении расхода щавелевой кислоты.5 7 39060 Продолжеьле табл,1 Исходные компоненты Полученный влажный промытый оса док оксалатов РЗ Возвратный. осадоксмесь фосфатов)и оксалатов РЗЭ) При мер осфатный нцентрат рН кислота 56 Ъ- ная,остав, масс.Ъ Ко че во К Состав, масс.Ъ Количество,остав асс.% ес ен Р,0 50 Э 36 5,5 0,22 38,4 6 024 400 7 0,25 39,0 РЗЭ 50,7 С 0447,0 Р 0 1,34 455 Са 0,23 Ге 0,15 ЛЕ, 0,04 РЗЭ 50,5 СО 472 Р Оа 1,2 449 Са 0,190,2 РЗЭ 50,8 С 0447;7 Р 0 1,5 453 Са 0,250,22 0,04 РЗЭР ОСа РЗЭ 1,9 1,07 120 РЗЭ 1,8 2,98 145739060 10 Продолжение табл, 4 Получено раствора рН приосаждениина 11стадии Получено сухого осадка рН приос аждениина 1стадии Опыт Степень осажде" ния РЗЭ,Состав % Состав, % г 49 РЗЭ 46,9 2,2 0,58 2 5Са 99, 5 5 0,54 44,2 344 РЗЭ 1,8 2,1. 0,11 0,06 48,9 РЗЭ б 1,14 50,6 42,9 330 РЗЭ 1,0 2,0 С 04Р ОСа 99,8 5,2 1,5 0,4 0,46 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Успехи в химии и технологииредкоземельных элементов . Под ред.Л, Айринга, М., Металлургия,1970, с. 45-63.40 2, Мазгай В. ВыдеЛение редких эемель из Хибинского апатитового концентрата. Химия и химическая технология, 1958, 9 4, с, 20-25,Составитель Е. ГригорьеваТехред А,Щепанская Корректор М. Коста Редактор Н, Кравцова Тираж 495 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 30023 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения1. 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 л и ч а ю щ и й с 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. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что обработку щавелевой кислотой ведут при рН 0,3-0,6.3. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведут при 40-50 С.