促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法技术

本发明专利技术公开了一种促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法，包括以下步骤：将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐的混合液进行加热，并用气体鼓吹混合液，同时用水吸收尾气中的氨气；其中，所述氟氨复合氟化剂为含氟的无机物与氨水的混合溶液；所述氟氨复合氟化剂的pH值大于等于6。该方法可以使得稀土碳酸盐几乎完全转化为稀土氟化物，氟的转化率高，并且同时能够回收氨水。

【技术实现步骤摘要】
促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法
本专利技术涉及一种湿法制备稀土氟化物的方法，尤其涉及一种促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法。
技术介绍
稀土氟化物的制备方法可分为湿法工艺和干法工艺两类。干法工艺一般在高温下进行，氟化剂包括氟化氢气体和氟化氢铵固体。采用氟化氢气体对稀土氧化物进行氟化时，需要对强腐蚀性的氟化氢气体进行防护，炉体需要防腐蚀处理，氟化氢利用率低。采用氟化氢铵固体氟化制备稀土氟化物的过程是在高温低真空下进行的，可以避免强腐蚀性的氟化氢气体的排放，但氟化后需要高温真空脱氨过程以除去反应生成的氟化铵和过量的氟氢酸铵。湿法工艺制备稀土氟化物一般采用可溶性稀土盐类与氢氟酸或氟化氢铵直接沉淀。通常，采用湿法工艺制备稀土氟化物。但湿法工艺中也存在一定的问题，包括得到的稀土氟化物通常颗粒细小、呈胶状、沉降困难、易穿滤，废水量大以及废水中氟含量较高等。CN100387524C公开了一种从稀土氧化物制备稀土氟化物的方法，该方法包括向稀土氧化物中加入重量为稀土氧化物重量的0.15到1倍的水，并搅拌混合均匀；将混合物加热至30℃到250℃之间，并保温1至8小时，得到稀土氢氧化物粉末；向稀土氢氧化物粉末中加入浓度为2wt％到40wt％的氢氟酸，在20℃到150℃之间进行氟化反应，氢氟酸的量在理论量的100％到200％之间；然后将沉淀物沉降、过滤、洗涤得到稀土氟化物。该方法将稀土氢氧化物与氢氟酸进行固液反应，得到易过滤洗涤产品，但氟化氢过量大，废水中氟含量高。CN101348274B公开了一种制备氟化稀土的方法，包括以下步骤：先将氧化稀土与乙酸混合，形成乙酸稀土水溶液，然后与含有6～6.5倍氧化稀土摩尔量的氟化铵的水溶液进行混合、反应、干燥和烧结，得到氟化稀土。该方法中所用氟化铵用量大，造成废水中氟含量较高，而且未提及氨水的回收，并且所用稀土原料为氧化稀土制得的乙酸稀土。CN1337357A公开了一种制取稀土氟化物的方法，包括氟化、洗涤、过滤、烘干、真空脱水等工序，氟化工序采用氢氟酸与氨水混合配成复合氟化剂，且氢氟酸与氨水的摩尔比为1:0.60～0.95，即氢氟酸过量，为酸性复合氟化剂。将稀土料液与复合氟化剂混合，氟化沉淀出水合稀土氟化物。该方法中所用稀土料液为氯化稀土、硝酸稀土和硫酸稀土溶液，未提及碳酸稀土，而且该方法中氢氟酸的用量较大，所用复合氟化剂为酸性复合氟化剂，且未提及氨水的回收。CN101805008B公开了一种无水高纯稀土氟化物及其制备方法，该方法采用高纯单一氯化稀土溶液除杂后通过氨水和精制碳铵沉淀制得高纯碳酸稀土，然后将高纯碳酸稀土与去离子水调浆待用，再向高纯碳酸稀土浆液中缓慢加入氢氟酸与氨水配成的酸性复合氟化剂，复合氟化剂中，HF与NH4F的摩尔比为1.0～1.5，氟离子与稀土离子的摩尔比为3.5～4.5，保持氟化温度在50℃到60℃，并将反应终点pH值控制在2以下得到稀土氟化物，再过滤、洗涤、离心脱水得到高纯稀土氟化物固体，所述稀土氟化物为氟化钇或氟化镧。上述方法利用过量氟化氢进一步促进氟化转化率，造成废水中氟含量较高，且未提及氨水的回收。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法，该方法可以使得氟转化率高，并且同时可以用水吸收氨气而回收氨水。进一步地，其产生的废水量少，而且废水中氟含量较低。本专利技术通过如下技术方案达到上述目的。本专利技术提供一种促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法，包括以下步骤：将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐的混合液进行加热，并用气体鼓吹混合液，同时用水吸收尾气中的氨气，得到反应后的混合液，并回收氨水；其中，所述氟氨复合氟化剂为含氟的无机物与氨水的混合溶液；所述氟氨复合氟化剂的pH值大于等于6。根据本专利技术的方法，优选地，所述氟氨复合氟化剂中的氟离子摩尔浓度为2～10mol/L，氟离子与氨根离子的摩尔比为1:0.5～1.2。根据本专利技术的方法，优选地，氟氨复合氟化剂中氟离子摩尔数与稀土碳酸盐中稀土离子摩尔数的比为2.997～3.0:1。根据本专利技术的方法，优选地，加热温度为40～95℃。根据本专利技术的方法，优选地，所述气体选自空气、氮气、氩气和氦气中的一种。根据本专利技术的方法，优选地，气体鼓吹混合液至pH值为7.0～7.3。根据本专利技术的方法，优选地，所述稀土碳酸盐为碳酸稀土或碱式碳酸稀土。根据本专利技术的方法，优选地，所述含氟的无机物选自氢氟酸、氟化钠、氟化氢铵和氟化铵中的至少一种。根据本专利技术的方法，优选地，所述方法还包括：在氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐混合前，将氟氨复合氟化剂和/或稀土碳酸盐进行加热至40～95℃。根据本专利技术的方法，优选地，所述方法还包括：将反应后的混合液进行固液分离，并将滤饼烘干，得到稀土氟化物。本专利技术将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐混合后加热，并用气体鼓吹，同时用水吸收尾气中的氨气，得到反应后的混合液，并回收了氨水；然后将反应后的混合液处理，得到稀土氟化物。本专利技术能够实现将稀土碳酸盐几乎完全转化为稀土氟化物，并且同时能够回收氨水。根据本专利技术优选的技术方案，通过气体鼓吹混合液，可以进一步提高氟转化率。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。在本专利技术中，“wt％”表示重量百分数。在本专利技术中，氟转化率＝(以F-计的稀土氟化物的摩尔数)/(以F-计的氟氨复合氟化剂中的含氟的无机物的摩尔数)×100％。氟转化率高说明稀土碳酸盐向稀土氟化物转化的转化率高。本专利技术的方法包括如下步骤：(1)加热并回收氨水步骤；(2)后处理步骤。下面进行详细描述。<加热并回收氨水步骤>将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐的混合液进行加热，并用气体鼓吹混合液，同时用水吸收尾气中的氨气；得到反应后的混合液，并回收氨水。这样有利于促进稀土碳酸盐向稀土氟化物的转化，并回收氨水。工艺流程图如图1所示。在本专利技术中，先将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐混合，得到混合液。氟氨复合氟化剂为含氟的无机物与氨水的混合溶液。所述含氟的无机物选自氢氟酸、氟化钠、氟化氢铵和氟化铵中的至少一种。氟氨复合氟化剂的实例包括但不限于氢氟酸与氨水的混合溶液；氟化钠与氨水的混合溶液；氟化铵与氨水的混合溶液；氟化氢铵与氨水的混合溶液。氟氨复合氟化剂的pH值大于等于6。优选地，氟氨复合氟化剂的pH值为6.3～11。更优选地，氟氨复合氟化剂的pH值为6.5～10。这样有利于促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物，并回收氨水。根据本专利技术的一个实施方式，氟氨复合氟化剂为氢氟酸与氨水的混合溶液。根据本专利技术的另一个实施方式，氟氨复合氟化剂为氟化钠与氨水的混合溶液。根据本专利技术的再一个实施方式，氟氨复合氟化剂为氟化铵与氨水的混合溶液。在本专利技术中，氟氨复合氟化剂中的氟离子摩尔浓度为2～10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐的混合液进行加热，并用气体鼓吹混合液，同时用水吸收尾气中的氨气，得到反应后的混合液，并回收氨水；/n其中，所述氟氨复合氟化剂为含氟的无机物与氨水的混合溶液；所述氟氨复合氟化剂的pH值大于等于6。/n

【技术特征摘要】
1.一种促进稀土碳酸盐转化为稀土氟化物并回收氨水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氟氨复合氟化剂和稀土碳酸盐的混合液进行加热，并用气体鼓吹混合液，同时用水吸收尾气中的氨气，得到反应后的混合液，并回收氨水；
其中，所述氟氨复合氟化剂为含氟的无机物与氨水的混合溶液；所述氟氨复合氟化剂的pH值大于等于6。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氟氨复合氟化剂中的氟离子摩尔浓度为2～10mol/L，氟离子与氨根离子的摩尔比为1:0.5～1.2。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氟氨复合氟化剂中氟离子摩尔数与稀土碳酸盐中稀土离子摩尔数的比为2.997～3.0:1。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加热温度为40～95℃。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建国，徐萌，陈禹夫，高婷，蔚腊先，侯睿恩，李雪菲，王哲，郭金铖，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15