[发明专利]苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝方法

说明书

方法领域

本发明涉及稀土溶液中除铝（Al³⁺）提纯稀土的工业化生产方法，特别是中重稀土如镨、钕、钇、镝等稀土提纯的工业化方法，属于稀土湿法冶金、化工、化学等领域。

背景方法

稀土被称为现代工业新材料的宝库，尤其在高技术方法应用中至关重要，比如荧光、永磁材料、特种玻璃、精密陶瓷、超导材料等，镨钕是永磁材料的关键和主要组份。铝是稀土产品的有害杂质，必须在生产过程中除去，高性能的稀土材料对铝的含量有严格要求，铝的含量在50PPM以下的稀土产品比普通稀土产品市场价格相差达数万元每吨。从稀土溶液中除铝且实现生产过程的无害化一直是稀土生产中的方法难题之一，传统的生产方法和通常采用的除铝方法主要有：

1、中和法

中和法除杂质是用氨、烧碱、碳酸钠或碳酸氢铵为中和剂，加到稀土溶液中进行中和，是溶液的PH =4～5，盐碱性弱的金属离子首先形成氢氧化物沉淀与溶液中的稀土离子分开。

中和法沉淀出去的杂质是在PH=5以下开始沉淀的金属离子，如Fe³⁺、Zr⁴⁺、Th⁴⁺、Co³⁺、Ce⁴⁺等，而Al³⁺、Be²⁺和Pb²⁺等的沉淀PH值与稀土RE³⁺接近，且由Al³⁺沉淀形成的Al（OH）₃是一种胶体沉淀，过滤性能很差，很难用中和法将它们与稀土完全分开，要达到Al₂O₃在稀土产品中小于50PPM几乎是不可能完成的任务。

2、草酸盐沉淀法

草酸是净化稀土元素最普遍采用的沉淀剂。在水溶液中稀土和草酸反应生成不溶于水而微溶于酸的草酸稀土（RE₂(C₂O₄)₃·nH₂O）。该工艺方法生产的稀土产品虽能达到Al₂O₃小于50PPM以下，该工艺方法存在草酸消耗量大，1吨稀土氧化物消耗草酸达1.35～1.5吨，草酸价格贵，仅原料消耗成本目前每吨稀土氧化物高达1.0～1.5万元；生产过程中产生大量含草酸的酸性废水，草酸有毒，每吨稀土氧化物产生有毒酸性废水达10m³以上，需处理后达标排放，此方法环保风险大，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简化，成本低廉，操作方便，经分离制得的稀土溶液中Al₂O₃与稀土氧化物REO的重量百分比为10～50PPM，且对环境无污染的从稀土溶液中除铝方法，以满足国内外高新方法产业对稀土产品的需要。

 

其工艺包括以下步骤：

苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝方法，包括下列步骤：

（1）原料准备：

含铝的稀土溶液: PH≥4，REO30～300g/L;

沉淀剂：苯甲酸钾、苯甲酸钠、苯甲酸铵盐或苯甲酸中的一种或几种;

（2）沉淀除铝

往含铝的稀土溶液中加入定量的沉淀剂，沉淀剂的用量是理论反应量的100～150%，产生苯甲酸铝沉淀，过滤分离得稀土滤液和苯甲酸铝渣，稀土滤液中Al₂O₃与稀土氧化物REO的重量百分比为10～50PPM。

上述的苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝方法，包括回收苯甲酸，所述回收苯甲酸是指：调节沉淀除铝步骤所得的稀土滤液的PH值到PH≤2，析出苯甲酸，经分离得苯甲酸和稀土溶液，稀土溶液的铝含量为痕量。

上述的苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝方法，包括再生苯甲酸，所述再生苯甲酸是指：将沉淀除铝步骤中分离所得的苯甲酸铝渣用稀酸洗涤，或者溶于稀酸，控制PH≤2，过滤分离得苯甲酸。

上述的苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝技术，所述在含铝的稀土溶液中加入定量的沉淀剂后，反应条件为常压、温度0～100℃。

上述的苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝技术，所述的沉淀剂为工业级产品或溶液。

上述的苯甲酸盐沉淀法从稀土溶液中除铝技术，所述沉淀剂包括回收或再生的苯甲酸。