一种用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法技术

本发明专利技术涉及一种用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法，用草酸镨钕直接与HF气体在200-350℃下反应，生成氟化镨钕与酸水、CO2，制得无水镨钕氟化物。既不需要将草酸镨钕高温煅烧成氧化物，又无大量废酸排放，原料成本每吨降低2000元，工业推广前景大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于冶金稀土制备

技术介绍
现有的氟化镨钕采用氢氟酸(浓度40 wt%)与碳酸镨钕反应、HF气体与氧化镨钕反应制得。前一种方法稀土工业称为“湿法工艺”。生产步骤:将过量20被％的氢氟酸(浓度40 wt%)与碳酸镨钕(42-45wt%REO)混合在60°C下反应，生成氟化镨钕与水、C02，水洗至pH=7，经过过滤排水，在500°C以上烘干脱去结晶水，制得无水氟化镨钕。缺点:每生产I吨氟化镨钕大约产生4吨以上废酸水，需要中和达标排放。第二种方法稀土工业称为“干法工艺”。生产步骤:通入过量10-20 wt %HF气体与氧化镨钕在500°C以上反应，生成氟化镨钕与水，制得无水镨钕氟化物。每生产I吨氟化镨钕大约产生0.2吨氢氟酸(浓度20wt%)，可直接销售，实现无氟排放。缺点:氧化镨钕要从草酸镨钕或草酸镨钕高温煅烧制得，成本高2000元/吨。综上所述，现有氟化镨钕生产工艺存在的缺点是:1)方法一工艺步骤长，致使镨钕收率偏低约95%、产生大量废水治理成本高，不利于环保。2)方法二工艺步骤短，镨钕收率高99%、产生少量氢氟酸可做销售，实现无氟排放。缺点:氧化镨钕要从草酸镨钕高温煅烧制得，每吨成本高2000元。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种采用气体法直接氟化草酸镨钕的用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法，本方法操作简单、在生产上使用效果良好、经济、环保，可以降低原料成本。本专利技术的技术方案采用如下步骤实现: 1)以草酸镨钕为原料，装入密闭的氟化炉中； 2)氟化炉升温至200°C以上，用无水HF加热成气体，直接通入密闭的氟化炉中与草酸镨钕反应，气体过量0-30wt%，反应温度控制在200-350°C，气体流量控制在l_10kg/h ； 3)生成的尾气经过冷凝吸收成氢氟酸，CO2排空。步骤2所述的用无水HF加热成气体，加热温度为19_100°C ； 步骤2所述的氟化炉升温至200°C以上，反应温度控制在200-350°C，是在0_200°C温度下升温除去水分，在200-350°C温度下通气氟化；优选地，在0-300°C温度下升温除去水分，在300-350°C温度下通气氟化； 所述氟化炉内胆的材质选用耐氟材料，既不污染产品，又能制得高质量氟化镨钕产品。本专利技术的优点是:用草酸镨钕直接与HF气体在200_350°C下反应，生成氟化镨钕与酸水、co2，制得无水镨钕氟化物。既不需要将草酸镨钕高温煅烧成氧化物，又无大量废酸排放，原料成本每吨降低2000元，尾气经冷凝吸收后变成20wt%左右的氢氟酸直接销售，工业推广前景远大。【具体实施方式】实施例1 将300kg草酸镨钕(REO 45wt%)装入氟化炉中，0-300°C升温6h，300_350°C升温19h，HF气体过量20wt% (纯度99.99%)，气体流量8kg/h。反应附属产物用冷凝吸收成氢氟酸，CO2排空。产品氟化率不小于99%，产品中0〈0.05 wt %，F为28.10 wt %，镨钕收率99.54%。实施例2 将300kg草酸镨钕(REO 50wt%)装入氟化炉中，0-300°C升温8h，300_350°C升温38h，HF气体过量20wt% (纯度99.99%)，气体流量4kg/h。反应附属产物用冷凝吸收成氢氟酸，CO2排空。产品氟化率不小于99%，产品中0〈0.05 wt %，F为28.58 wt %，镨钕收率99.89%。实施例3 将300kg草酸镨钕(RE0 50.32wt%)装入氟化炉中，0-300 °C升温9h，300-350 °C升温25h，HF气体过量20wt% (纯度99.99%)，气体流量6kg/h。反应附属产物用冷凝吸收成氢氟酸，CO2排空。产品氟化率不小于99%，产品中0〈0.05 wt%, F为28.78 wt %，镨钕收率99.78%。【主权项】1.，其特征是: 1)以草酸镨钕为原料，装入密闭的氟化炉中； 2)氟化炉升温至200°C以上，用无水HF加热成气体，直接通入密闭的氟化炉中与草酸镨钕反应，气体过量0-30wt%，反应温度控制在200-350°C，气体流量控制在l_10kg/h ； 3)生成的尾气经过冷凝吸收成氢氟酸，CO2排空。2.根据权利要求1所述的用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法，其特征是:步骤2所述的用无水HF加热成气体，加热温度为19-100°C。3.根据权利要求1所述的用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法，其特征是:步骤2所述的氟化炉升温至200°C以上，反应温度控制在200-350°C，是在0_200°C温度下升温除去水分，在200-350 °C温度下通气氟化。4.根据权利要求1所述的用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法，其特征是:步骤2所述的氟化炉升温至200°C以上，反应温度控制在200-350°C，是在0_300°C温度下升温除去水分，在300-350 °C温度下通气氟化。【专利摘要】本专利技术涉及，用草酸镨钕直接与HF气体在200-350℃下反应，生成氟化镨钕与酸水、CO2，制得无水镨钕氟化物。既不需要将草酸镨钕高温煅烧成氧化物，又无大量废酸排放，原料成本每吨降低2000元，工业推广前景大。【IPC分类】C01F17/00【公开号】CN104973616【申请号】CN201510371385【专利技术人】尹祖平, 梁行方, 郭海涛, 孔向民, 邓沅, 徐志广, 贾恩泽, 张志军, 蔡曙光, 刘雨, 邢佳骏 【申请人】包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司【公开日】2015年10月14日【申请日】2015年6月30日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用草酸镨钕制备氟化镨钕的方法，其特征是：1）以草酸镨钕为原料，装入密闭的氟化炉中；2）氟化炉升温至200℃以上，用无水HF加热成气体，直接通入密闭的氟化炉中与草酸镨钕反应，气体过量0‑30wt%，反应温度控制在200‑350℃，气体流量控制在1‑10kg/h；3）生成的尾气经过冷凝吸收成氢氟酸，CO2排空。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹祖平，梁行方，郭海涛，孔向民，邓沅，徐志广，贾恩泽，张志军，蔡曙光，刘雨，邢佳骏，
申请(专利权)人：包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15