专利名称：一种碱度法制备荧光级氧化铕的方法
技术领域：
本发明属于一种湿法化学分离工艺，采用无机硫化物和草酸盐沉淀分离碱度法除去稀土杂质后的铕(Ⅲ)溶液中的非稀土杂质，制备荧光级氧化铕。
目前，国内制备荧光级氧化铕主要采用碱度法和还原萃取法。碱度法因为投资少，操作简单，适用于中小型稀土企业生产。但是，采用碱度法后稀土杂质一般均可除去，非稀土杂质不但除不去，由于锌粉还原，还引入了大量非稀土杂质。而还原萃取法由于投资大，操作复杂，适用于大型企业生产。
除去铕(Ⅲ)溶液中的非稀土杂质，第一采用铜试剂——三氯甲烷萃取法，该方法操作复杂，且三氯甲烷易挥发，遇光产生毒气，对人体危害较大；第二采用二乙基氨基二硫代甲酸盐沉淀法，因为有机硫化物价格昂贵，加多了成本太高，加少了必须进行两次草酸盐沉淀，两次灼烧；第三采用二乙基氨基二硫代甲酸盐混合一定量硫化铵进行沉淀除杂，该方法也必须使用价格昂贵的有机硫化物试剂，方可制备出荧光级氧化铕。
本发明的目的就是要解决上述不足，提供一种碱度法制备荧光级氧化铕的方法，在碱度法除去稀土杂质的氯化铕或硝酸铕溶液中加入无机硫化物溶液，直接用无机硫化物试剂除去非稀土杂质，只需一次草酸盐沉淀，一次灼烧，就可制得荧光级氧化铕。
本发明的碱度法制备荧光级氧化铕的方法是通过以下方案实现的由钐铕钆三出口或硫酸亚铕法得到的氯化物或硝酸盐溶液，经Zn粉还原——碱度法得到碱饼，碱饼经盐酸或硝酸溶解，配制成稀土浓度最低为0.25mol/L的氯化铕或硝酸铕溶液，用氨水和盐酸调PH值为1-4，控制温度为15-80℃；加入浓度为小于1mol/L的无机硫化物溶液，其加入量为无机硫化物∶铕溶液=至少13mmol∶1L，充分进行搅拌，控制最终溶液PH值＜6，滤出少量上清液，检验无硫化物沉淀后(如有沉淀再补加少量无机硫化物溶液，直至检验无沉淀)，进行过滤，水洗。除去无机硫化物沉淀，滤液用盐酸或硝酸和氨水调PH值，加热温度至50-80℃，用草酸沉淀铕(Ⅲ)，得到的草酸铕经水洗、抽滤、灼烧，制备出荧光级氧化铕。
其稀土杂质及非稀土杂质含量如下Eu2O3/∑REO＞99.995％，CaO≤5ppm，Fe2O3＜1.5ppm，ZnO＜5ppm，PbO＜1ppm，CuO＜1ppm，CoO＜1ppm，NiO＜1ppm。
上述整个无机硫化物除非稀土杂质的过程中，溶液温度不能高于80℃，否则既不经济，也达不到最佳效果。无机硫化物的浓度及加入方式非常重要，同时起始铕溶液的PH值及加完无机硫化物溶液的终点PH值一定控制好，才可使铕(Ⅲ)的夹带量达到最小，硫化物沉淀可弃去，达到最佳效果。最后的草酸盐沉淀主要用于除去钙、锌及大量铁，因此，沉淀条件的控制也很重要，条件控制越好，荧光级氧化铕的产品质量越好。
本发明的效果是除去非稀土杂质效果好，可得到合格的荧光级氧化铕；生产成本低廉，经济效益显著，简化了操作，彻底革除了有毒的三氯甲烷及价格昂贵的二乙基氨基二硫代甲酸盐，且只需一次草酸盐沉淀就可生产出合格的荧光级氧化铕。
本发明的最佳实施例实施例1由钐铕钆三出口得到的含氧化铕60％的氯化物溶液，经Zn粉还原-碱度法，得到的碱饼用盐酸溶解，调整氯化铕溶液浓度为0.3mol/L，PH值为4，温度为18℃，在每一升氯化铕溶液中加入13mmolM2S(M+=Na+或NH+4，配成浓度小于1mmol/L的稀溶液)，充分搅拌，控制反应后的PH值为5-6，上清液检验无沉淀后，过滤，滤液加热至60℃，调PH值为1-1.5，进行草酸盐沉淀，过滤，水洗，灼烧、制备出荧光级氧化铕。
其非稀土杂质含量如下CaO 4.8ppm，Fe2O31.1ppm，ZnO 4.5ppm，PbO＜1ppm，CuO＜1ppm，CoO＜1ppm，NiO＜1ppm。
实施例2由钐铕钆三出口得到的含氧化铕60％的氯化物溶液，经Zn粉还原-碱度法，得到的碱饼用盐酸溶解，调整氯化铕溶液浓度为0.4mol/L，PH值为3，温度为22℃，在每一升氯化铕溶液中加入18mmolM2S，草酸盐沉淀的温度为75℃，制备出荧光级氧化铕。
其非稀土杂质含量如下CaO 4.5ppm，Fe2O30.65ppm，ZnO 4.1ppm，PbO＜1ppm，CuO＜1ppm，CoO＜1ppm，NiO＜1ppm。
实施例3工艺方法同实施例1，由钐铕钆富集物经硫酸亚铕法得到含氧化铕80％的粗铕，用硝酸溶解，经Zn粉还原-碱度法后，用硝酸溶解碱饼，调整硝酸铕溶液浓度为0.4mol/L，PH值为2，温度为25℃，在每一升硝酸铕溶液中加入26mmolM2S，65℃下进行草酸盐沉淀，制备出荧光级氧化铕。
其非稀土杂质含量如下CaO 4.9ppm，Fe2O30.76ppm，ZnO 4.7ppm，PbO＜1ppm，CuO＜1ppm，CoO＜1ppm，NiO＜1ppm。
实施例4工艺方法同实施例3，溶解碱饼后调整硝酸铕溶液浓度为0.5mol/L，PH值为1，温度为20℃，在每一升硝酸铕溶液中加入35mmolM2S，草酸盐沉淀温度为80℃，制备出荧光级氧化铕。
其稀土杂质及非稀土杂质含量如下CaO 4.5ppm，Fe2O30.58ppm，ZnO 4.2ppm，PbO＜1ppm，CuO＜1ppm，CoO＜1ppm，NiO＜1ppm。
权利要求
1.一种碱度法制备荧光级氧化铕的方法，其特征在于是在碱度法除去稀土杂质的氯化铕或硝酸铕溶液中加入无机硫化物溶液，过滤后，经一次草酸盐沉淀，除去非稀土杂质，再灼烧一次，制备荧光级氧化铕。
2.根据权利要求1所速的碱度法制备荧光级氧化铕的方法，其特征在于无机硫化物的加入量为无机硫化物∶铕溶液=至少13mmol∶1L，温度控制在15℃-80℃。
3.根据权利要求1或2所述的碱度法制备荧光级氧化铕的方法，其特征在于无机硫化物溶液为铵盐或钠盐，其浓度小于1mol/L。
4.根据权利要求1或2所述的碱度法制备荧光级氧化铕的方法，其特征在于氯化铕或硝酸铕溶液的浓度至少为0.25mol/L，PH值大于1。
5.根据权利要求1或2所述的碱度法制备荧光级氧化铕的方法，其特征在于无机硫化物除杂过滤后的氯化铕或硝酸铕溶液，只经过一次草酸盐沉淀，一次灼烧，就可得到荧光级氧化铕。
全文摘要
本发明是一种碱度法制备荧光级氧化铕的方法,属于湿法化学分离工艺。解决了氯化铕或硝酸铕溶液的非稀土杂质去除问题,使产品能够达到荧光级。是在碱度法除去稀土杂质的氯化铕或硝酸铕溶液中加入无机硫化物溶液,经一次草酸盐沉淀,一次灼烧,制备出荧光级氧化铕。该方法成本低,操作简单,产品质量稳定。
文档编号C01F17/00GK1297849SQ0013801
公开日2001年6月6日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者李梅, 满拥军, 叶祖光, 冷忠义 申请人:包头钢铁公司稀土研究院