Способ очистки окислов редкоземельных элементов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик (n)990670 (61) Дополнительное н авт, свид-еу— (П) М.ка.

С 01 F 17/00

: (Щ Заявлено 08.01. 81 (21) 3231196/23-26 с присоединением заявки HP—

Государствеииый комитет

СССР ио делам изабретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликоваио23.01. 83,Бюллетень HP 3 (%3) УДК 546.65 21(088 ° 8) Дата опубликования описания 23.01. 83 (72) Авторы изобретения м„

Г г

В.Н. Пксляков, A.Ã. Сабннин, Н.Г. к;т)епченкоз. - и В.В.Титова с

/ l ) (7)) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКИСЛОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к способам очистки окислов редкоземельных элементов и может быть использовано в технологии этих элементов.

Известен способ очистки окислов редкоземельных элементов (РЗЭ) растворением исходкых окислов в азотной кислоте, осаждением оксалата РЗЭ и термическим разложением его до окисла (1 3.

Недостатком этого способа является недостаточно глубокая очистка от примесей железа, сурьмы, олова и др. Кроме того, из-эа недостаточно глубокой очистки РЗЭ от примесей необходимо проводить ещв несколько повторных операций переосаждвния оксалатов РЗЭ.

Цель изобретения — повыаенке чистоты конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что растворяют исходныв окислы

РЗЭ в азотной кислоте и перед выделением .соли осаждают гидроокись РЗЭ, растворяют ее в уксусной кислоте и осаждвнив водонерастворимой соли проводят при 80-100OÑ лимонкой ккслотой.

Осажденне гидроокиси РЗЭ из азотнокислого раствора необходимо для последующего получения уксуснокислого раствора, так как исходные окислы полностью в уксусной кислоте не растворяются. Кроме того, операция осаждения гидроокиси РЗЭ позволяет дополнительно очистить исходный продукт

5 от щелочных и щелочноземельных металлов .

В результате взаимодействия РЗЭ в уксуснокислом растворе с цнтратнонамиобразуются прочные комплексы, т0 которые nps нагревании раствора до 80-100 С выпадают в осадок. Выделение гидратов лимонно-кислых соединений РЗЭ в твердую 4)азу (осадок) происходит только иэ уксусноккслого раствора и при нагревании его до 80100оС. При темцвратуре ниже 80 С резко снижается выход соли РЗЭ, а прк температуре выае 100оС наблюдается увеличение содержания микропримесей.

Выделение гидратов лнмоннокислых соединений РЗЭ иэ уксусноккслого раствора.позволяет за одну операцию существенно повысить чистоту окисла ,РЗЭ, Пример 1. Окись гадолиния

Т 0-6 по ТУ 48-4-200-72 в количестве О,S кг растворяют в 700 мл концвктрированной Нм05 ОСЧ, объем доводят деконкзованной ВодОЙ до 10 л, Тонкой струйкой при пвремвшиваннн

990670

Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:

1. Достигается большая чистота получаемых окислов РЗЭ, например, по содержанию микропримесвй железа, кремния, алюминия, хлора, натрия и др. Коэффициенты очистки по ряду микропримесей, полученные с применением метода радиоактивных индикаторов существующим и предлагаемым способом, и приведены s таблице.

Примесь

Содержание, вес, Ъ

Коэффициенты очистки С „

Исходный продукт осле очитски предлагаемый способ известный способ звестый спооб редагаемый пособ

2,5 10 2

5 . .10-4

1,6 ° 10 3

1.,0. 10-4

1,4.10 3

4 1. 10-4

3,0 ° 10

Железо

Железо

61,0

15,6

8,3

2,5

1,7 ° 10 +

Сурьма 2,44 10

143,5

17,4

28,7

Сурьма 2, 44 ° 10 4 8, 5 10

9,6. 1Р

1,4-10

1,9 ° 10 5

7,5 10

6,6 -10

25,4

9,6 10 4,9. 10

2,0

6,9

Олово

Олово

9,6. 10

8,6 10

1,9- 10

7,0 ° 10

5,1

Натрий 2,0-10 3

Натрий 2,0 10

266,7

105,3

28,6

30,3

2. При повышении требований к чис- мый способ позволяет производить повтоте получаемых окислов предлагае- 6S торную очистку бвз введения дополнивливают 3,5 л концентрированного аммиака ОСЧ, полученный осадок гидроокиси гадолиния отделяют от раствора и промывают деионизованной водой с небольшой добавкой аммиака ОСЧ. Оса док переносят в реакционный сосуд, в котором предварительно помещают 8 л 20В уксусной кислоты, (ОСЧ) после растворения осадка приливают 2 л

50% лимонной кислоты (ОСЧ) и нагревают до 80"C. После начала помутнения раствора его выдерживают при перемешивании в этих условиях 30мин.Полученный осадок в горячем виде отделяют, промывают горячей деионизованной водой, высушивают в сушильном шкафу при 150ОС, помещают в муфельную печь и прокаливают при 950 С в течение

3 ч, йыход очищенной окиси гадолиния

0,46 кг (92%). Содержание примесей железа, натрия, алюминия, сурьмы, хрома, меди, кремния и других элементов не превышает 1 ° 10-,4 вес. Ъ .

П р р 2. Исходную окись нводима (5 г) растворяют в 100 мл азотной кислоты (7 мл концентрированной HNO) ОСЧ íà 100 мл раствора), вводят радиоактивный индикатор примеси (например, е С8 в количестве

1 -10 вес. В от взятой навески окиси неодима), приливают 35 мл концентрированного аммиака ОСЧ,осадок гид- ЗО роокиси гадолиния отделяют, промывают депонизованной водой с небольшим количеством аммиака. Осадок гидроокиси растворяют прямо на фильтре в 80 мл

20%-ной уксусной кислоты ОСЧ,полученный раствор пропускают через пористый фильтр, добавляют 20 мл 50%-ной лимонной кислоты ОСЧ, нагревают при первмешивании до 100ОС и выдерживают в этих условиях 30 мии. Осадок в горячем виде отделяют, промывают горячей водой, высушивают при 150 С в сушильном шкафу, помещают в муфельную лечь и термическим разложением цитрата при 950 С в течение 3 ч получают окись неодима с содержанием железа по радиоактивному индикатору

4 10 10 4 Ъ при выходе по окиси неодима 91,22Ъ. Коэффициент очистки примеси железа оказался равным 62.

990670

Формула изобретения

Составитель Н.!Яостенко

Редактор Г.Безнершенко Техред *.Кастелевич Корректор r. PeuleTHNK

Заказ 35/29 Тираж 4б9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Г тельных операций, так как цитраты

РЗЭ легко растворимы в кислотах, s том числе уксусной. Поэтому для повторения процесса очистки достаточно осадок цитрата растворить в уксусной кислоте и беэ дополнительного введе5 ния лимонной кислоты или при ее незначительном добавлении повторить про:цесс образования лимоннокислых соединений P33 °

Способ очистки окислов редкоземельных элементов от примесей растворением 15 исходных окислов в азотной кислоте, осаждением водонерастворимой соли и ее. термическим разложением до окислов, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты конечного продукта иэ раствора перед выделением соли осаждают гидроокись редкоземельного элемента, растворяют ее в уксусной кислоте и осаждение водонерастворнмой соли проводят при 80-100 С лимонной кислотой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Химия редких и рассеянных элементов. Под ред. Большакова К.A., т. 1, 1965, с. 147 (прототип).