[发明专利]用植物沉淀剂制备氧化钆的方法

说明书

本发明涉及一种用植物沉淀剂制备氧化钆的方法，包括步骤：在反应釜中加入钆溶液，加热至25～100℃，然后加入植物沉淀剂，得到混合反应体系；调节混合反应体系的pH值为6～8，得到白色晶型沉淀；将白色晶型沉淀与母液静置陈化；将静置陈化后的白色沉淀过滤、洗涤，再进行灼烧，得到氧化钆产品。本发明提供的制备方法，工艺简单，操作方便，品质高、成本低，沉淀废水不含氨氮，不会造成水体的污染，绿色环保，沉淀物晶型好，易过滤洗涤，灼烧后得到的氧化钆产品纯度高，适用于规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及稀土湿法冶金技术领域，具体涉及一种用植物沉淀剂制备氧化钆的方法。

背景技术

氧化钆(Gd₂O₃)是中稀土中的重要产品之一，因其具有良好的物理化学性质，故广泛应用于新材料及高新技术领域，前景看好。在现代科学技术发展过程中，将起积极的重要作用。

核能领域中，利用钆是所有元素中对热中子强烈反应的特点，作轻水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收剂，用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全。钆可用于特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏、光纤、光盘等。钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用，现已取得突破性进展，室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。氧化钆用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。氧化钆与镧一起使用，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号，作为MRI(磁共振成像诊断)的画面浓淡的调节剂来使用。

目前生产氧化钆(Gd₂O₃)的技术主要是采用溶剂萃取分离法进行分离，得到氯化钆或硝酸钆溶液，然后经沉淀灼烧制得氧化钆(Gd₂O₃)。

制备稀土氧化物常采用液相沉淀法，液相沉淀法主要包括草酸沉淀法、碳酸氢铵沉淀法、尿素水解法、氨水沉淀法。目前工业上多采用草酸沉淀法和碳酸氢铵沉淀法制备氧化钆。草酸沉淀法一般是在一定温度下将草酸固体或溶液加入钆溶液中，经陈化、洗涤、灼烧得到氧化钆，草酸盐沉淀法具有沉淀物晶型好，易于过滤等优点，但草酸价格高，沉淀母液呈酸性，需进一步处理。碳酸氢铵沉淀法一般是在一定温度下将碳酸氢铵固体或溶液加入钆溶液中，经陈化、洗涤、灼烧得到氧化钆，具有成本低，工艺稳定性好的特点，但该法产生的沉淀废水含有高浓度的NH₄Cl，不能排放，如果直接排放，会造成水体的污染，急需开发新型的低成本的无污染沉淀工艺。

公开号CN105603222A的专利文献公开了一种草本植物稀土沉淀剂的制备方法。公开号CN106745167A、CN106517296A、CN106587130A、CN106587129A、CN106636639A、CN106834756A和CN106399689A等专利文献公开了一种草本植物沉淀剂制备La、Ce、Pr、Nd等轻稀土氧化物方法，但是这些专利文献中并没有涉及钆等单一中、重稀土氧化物的制备方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种用植物沉淀剂制备氧化钆的方法，该方法工艺简单，操作方便，品质高、成本低，沉淀废水不含氨氮，不会造成水体的污染，绿色环保，沉淀物晶型好，易过滤洗涤，灼烧后得到的氧化钆产品纯度高，适用于规模化工业生产。

为实现上述目的，本发明提供了一种用植物沉淀剂制备氧化钆的方法，包括步骤：将钆溶液加热至25～100℃，然后加入植物沉淀剂，得到混合反应体系；调节混合反应体系的pH值为6～8，得到白色晶型沉淀；将白色晶型沉淀与母液静置陈化；将静置陈化后的白色沉淀过滤、洗涤，再进行灼烧，得到氧化钆。需要说明的是，过滤后的母液可以直接排放，也可以进行循环利用。

优选地，钆溶液的浓度为0.5～2.0mol/L(以REO计)。