从碳酸钐和碱式碳酸锌固体混合物中溶解碱式碳酸锌的方法与流程

本发明涉及一种从碳酸钐和碱式碳酸锌固体混合物中溶解碱式碳酸锌的方法，属于稀土湿法冶金领域。

背景技术：

目前企业采用锌粉还原富铕溶液中Eu³⁺制备氧化铕工艺，向富铕溶液中加入锌粉将Eu³⁺还原成Eu²⁺，而锌粉转变为Zn²⁺进入到稀土溶液中，含有Zn²⁺的稀土溶液作为还原萃取的料液，在还原萃取分离段Zn²⁺作为易萃组份随Sm³⁺、Gd³⁺等三价稀土离子经过反萃后返回到钐铕分离段，Zn²⁺随Sm³⁺一起从钐铕分离段萃余液流出，用碳酸氢铵作为钐的沉淀剂，得到碳酸钐沉淀，为了控制碳酸钐沉淀中含杂质锌的含量，工业化生产中常常是将钐不完全沉淀，在沉淀母液中预留浓度为0.01-0.02 mol/L的Sm³⁺，经过离心固液分离后，滤液中含有的Sm³⁺和Zn²⁺再用碳酸氢铵将Sm³⁺沉淀完全，得到的沉淀为碳酸钐和碱式碳酸锌的混合物，为了回收混合物中钐，采用盐酸将碳酸钐和碱式碳酸锌的混合物溶解，再用N₂₃₅或P₅₀₇萃取分离，得到不含Zn²⁺的SmCl₃溶液，这种工艺操作工序繁琐，成本较高。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种从碳酸钐和碱式碳酸锌固体混合物中溶解碱式碳酸锌的方法，该方法是从碳酸钐和碱式碳酸锌固体混合物中将碱式碳酸锌溶出，制备ZnO含量小于0.005%的Sm₂O₃产品。

技术解决方案：

本发明在反应罐中加入含NH₄Cl的钐铕分离稀土皂化余液、碳酸钐和碱式碳酸锌的固体混合物，稀土皂化余液中NH₄Cl浓度为2.24 mol/L，稀土皂化余液与固体混合物重量比为10:1，固体混合物中碳酸钐和碱式碳酸锌重量百分比为90-50%:10-50%，搅拌均匀后，加入固体NH₄Cl，稀土皂化余液与NH₄Cl重量比为10:0.41-0.94，NH₄Cl溶解后，用氨水将溶液pH值调配到7，在反应温度60℃时，反应时间4小时，碱式碳酸锌从固体混合物溶解到溶液中，碳酸钐不溶解，经过滤、洗涤、灼烧，得到ZnO含量小于0.005%的氧化钐产品。

发明效果

本发明中加入NH₄Cl和用氨水调配溶液pH值是技术关键；若加入的NH₄Cl量不足，只有部分碱式碳酸锌从固体混合物溶解到溶液中，加入的NH₄Cl量过多，可以提高碱式碳酸锌的溶解度，但不能将碱式碳酸锌完全溶解，还会增加生产成本；若不用氨水调配溶液pH值，只有少部分碱式碳酸锌从固体混合物溶解到溶液中，用氨水调配溶液pH值过高，也不能将固体混合物中碱式碳酸锌溶解到溶液中；所以控制NH₄Cl加入量和用氨水调配溶液pH值大小，可以将碱式碳酸锌从固体混合物中溶解出来，碳酸钐不溶解，便于实现产业化。

具体实施方式

实施例1

在反应罐中加入3000 L含NH₄Cl浓度为2.24 mol/L的钐铕分离稀土皂化余液，加入300 kg含90%碳酸钐和10%碱式碳酸锌固体混合物，搅拌均匀后，加入123 kg固体NH₄Cl，NH₄Cl溶解后，加入氨水调配溶液pH值为7，在反应温度60℃时，反应时间4小时，碱式碳酸锌从固体混合物溶解到溶液中，碳酸钐不溶解，经过滤、洗涤、灼烧，得到ZnO含量为0.002%的氧化钐产品。

实施例2

在反应罐中加入3000 L含NH₄Cl浓度为2.24 mol/L的钐铕分离稀土皂化余液，加入300 kg含70%碳酸钐和30%碱式碳酸锌固体混合物，搅拌均匀后，加入203 kg固体NH₄Cl，NH₄Cl溶解后，加入氨水调配溶液pH值为7，在反应温度60℃时，反应时间4小时，碱式碳酸锌从固体混合物溶解到溶液中，碳酸钐不溶解，经过滤、洗涤、灼烧，得到ZnO含量为0.003%的氧化钐产品。

实施例3

在反应罐中加入3000 L含NH₄Cl浓度为2.24 mol/L的钐铕分离稀土皂化余液，加入300 kg含50%碳酸钐和50%碱式碳酸锌固体混合物，搅拌均匀后，加入282 kg固体NH₄Cl，NH₄Cl溶解后，加入氨水调配溶液pH值为7，在反应温度60℃时，反应时间4小时，碱式碳酸锌从固体混合物溶解到溶液中，碳酸钐不溶解，经过滤、洗涤、灼烧，得到ZnO含量为0.0035%的氧化钐产品。