一种氧化镨钕的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种氧化镨钕的制备方法，在沉淀反应器中加入底水（无盐水），将氯化镨钕溶液与碳酸钠（或碳酸氢钠）溶液按化学计量比逐步加入沉淀反应器中，调节流量比例，控制沉淀初始pH值逐渐升高至8-9，在保持30-40min后，逐渐将pH降低至6.0-6.5，完成沉淀过程，再陈化1-2小时，洗涤，灼烧，得到氧化镨钕。本发明采用廉价沉淀剂碳酸钠（或者碳酸氢钠）为原料，沉淀出Na2O/REO<500ppm的氧化镨钕产品，降低了以碳酸钠（或碳酸氢钠）为沉淀剂的氧化镨钕产品中的Na2O含量，既可以降低产品的生产成本，又可以避免草酸沉淀产生的酸性有害废水、或者碳铵沉淀产生的含氨氮废水。
【专利说明】一种氧化镨钕的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氧化镨钕的制备方法。
【背景技术】
[0002]氧化镨钕是制备永磁材料的重要原料，早期氧化镨钕产品大多采用碳铵作为沉淀剂与相应氯化稀土料液反应，然后灼烧制备，但是该工艺会产生大量的氨氮废水，对于废水的处理是一项巨大的难题，随着《稀土工业污染物排放标准》(GB 26451-2011)的实施，大量企业已停止使用碳铵作沉淀剂，转而使用其他沉淀剂，如草酸、碳酸钠或者碳酸氢钠。其中，草酸价格昂贵，而且产生的沉淀废水为酸性废水，废水处理成本高，而碳酸钠和碳酸氢钠作为普遍使用的稀土沉淀剂，具有价格低廉和环境友好等优点。为了环保达标、降低成本，用碳酸钠或碳酸氢钠做沉淀剂成为趋势，许多公司都开始逐渐转向用碳酸钠或碳酸氢钠作沉淀剂。但是在用碳酸钠或碳酸氢钠做沉淀剂中，沉淀剂的组成Na+很容易与稀土沉淀形成混晶，进入产品中。钠含量高的稀土碳酸盐在灼烧过程中很容易与坩埚主体材料(Si02，Al2O3)形成低共熔化合物，进而腐蚀坩埚，使坩埚损耗较大，增大生产成本。同时，钠含量高的氧化镨钕产品在金属电解过程中，钠离子进入熔盐长期积累会导致电流效率降低，增加客户的生产成本。
[0003]在现有技术中，人们仅对钙镁铝等杂质离子有较大的关注，对氧化物中钠离子含量的关注很少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种氧化镨钕的制备方法，以降低氧化镨钕产品中Na2O含量。
`[0005]为了达成上述目的，本发明的解决方案是:
一种氧化镨钕的制备方法，在沉淀反应器中加入底水(无盐水)，将氯化镨钕溶液与碳酸钠(或碳酸氢钠)溶液按化学计量比逐步加入沉淀反应器中，调节流量比例，控制沉淀初始PH值逐渐升高至8-9，在保持30-40min后，逐渐将pH降低至6.0-6.5，完成沉淀过程，再陈化1-2小时，洗涤，灼烧，得到氧化镨钕。
[0006]所述底水用量控制:产品氧化镨钕质量与底水体积比例为M (REO)/V (底水)=59-118g/L。
[0007]所述碳酸钠溶液浓度为0.47-1.23mol/L,碳酸氢钠溶液浓度为0.71-1.55mol/L。
[0008]所述氯化镨钕溶液和碳酸钠(或碳酸氢钠)的化学计量比为:n (RECl3Vn (Na2CO3)=1/ (1.3-1.7) ；n (RECl3) /n (NaHCO3) =1/(2.8-3.5) ?
[0009]所述氯化镨钕溶液和碳酸钠(或碳酸氢钠)加入沉淀反应器中的流量比例，按浓度和化学计量比计算，Q(RECl3)/Q(Na2CO3) = [C(Na2CO3)/C(RECl3) ]*[ n (RECl3)/n (Na2CO3)]；Q (RECl3) /Q (NaHCO3) = [C (NaHCO3) /C (RECl3) ] * [ n (RECl3) /n (NaHCO3)]
所述陈化、洗涤之后的灼烧温度为950-1050°C。[0010]采用上述方案后，本发明因为在pH为8-9阶段，稀土沉淀表面电位较高，基本不吸附钠离子，形成对钠离子排斥的晶核，从而使碳酸盐沉淀减少对钠离子的吸附，使沉淀后产品钠离子符合客户要求，所以，通过该方案沉淀的碳酸钕再灼烧，得到氧化镨钕，经检测Na20/RE0<500ppm, REO 指氧化镨钕。
[0011]本发明采用廉价沉淀剂碳酸钠(或者碳酸氢钠)为原料，沉淀出Na20/RE0〈500ppm的氧化镨钕产品，降低了以碳酸钠(或碳酸氢钠)为沉淀剂的氧化镨钕产品中的Na2O含量，既可以降低产品的生产成本，又可以避免草酸沉淀产生的酸性有害废水、或者碳铵沉淀产生的含氨氮废水。
【具体实施方式】
[0012]实施例1:
在沉淀反应器中预先加入200mL底水(无盐水，即蒸馏水)，搅拌，将氯化镨钕溶液(浓度1.3mol/L)和碳酸钠溶液(浓度1.13mol/L)，初始按化学计量比n (RECl3) /n (Na2CO3)=1/1.5,同时加入反应器中，保持氯化镨钕溶液流量为0.6mL/min,调节沉淀剂碳酸钠溶液流量，使反应过程PH值逐渐上升至8，在维持30min后，逐渐降低沉淀剂流量，使pH值逐渐下降至6，直至完成沉淀，放料抽干，洗涤，灼烧950-1050°C后，即得到氧化镨钕。经检测Na20/RE0=449ppm。
[0013]实施例2:
在沉淀反应器中预先加入4000mL底水，搅拌，将氯化镨钕溶液(浓度1.3mol/L)和碳酸钠溶液(浓度1.13mol/L)，初始按化学计量比n (RECl3)/n (Na2CO3) =1/1.5，同时加入反应器中，保持氯化镨钕溶液流量为12mL/min，调节沉淀剂碳酸钠溶液流量，使反应过程pH值逐渐上升至8， 在维持30min后，逐渐降低沉淀剂流量，使pH值逐渐下降至6.0，直至完成沉淀，放料抽干，洗涤，灼烧950-1050°C后，即得到氧化镨钕。经检测Na20/RE0= 119ppm。
[0014]实施例3:
在沉淀反应器中预先加入200mL底水，搅拌，将氯化镨钕料液(浓度1.3mol/L)和碳酸钠溶液(浓度1.13mol/L)，初始按化学计量比n (RECl3)/n (Na2CO3) =1/1.5，同时加入反应器中，保持氯化镨钕溶液流量为0.7mL/min，调节沉淀剂碳酸钠溶液流量，使反应过程pH值逐渐上升至8，在维持40min后，逐渐降低沉淀剂流量，使pH值逐渐下降至6.0，直至完成沉淀，放料抽干，洗涤，灼烧950-1050°C后，即得到氧化镨钕。经检测Na20/RE0=341ppm。
【权利要求】
1.一种氧化镨钕的制备方法，其特征在于:在沉淀反应器中加入底水，将氯化镨钕溶液与碳酸钠或碳酸氢钠溶液按化学计量比逐步加入沉淀反应器中，调节流量比例，控制沉淀初始PH值逐渐升高至8-9，在保持30-40min后，逐渐将pH降低至6.0-6.5，完成沉淀过程，再陈化1-2小时，洗涤，灼烧，得到氧化镨钕。
2.如权利要求1所述的一种氧化镨钕的制备方法，其特征在于:所述底水用量控制:产品氧化镨钕质量与底水体积比例为M (REO)/V (底水)=59-118g/L。
3.如权利要求1所述的一种氧化镨钕的制备方法，其特征在于:所述碳酸钠溶液浓度为0.47-1.23mol/L，碳酸氢钠溶液浓度为0.71-1.55mol/L。
4.如权利要求1所述的一种氧化镨钕的制备方法，其特征在于:所述氯化镨钕溶液和碳酸钠或碳酸氢钠的化学计量比为:n (RECl3)/n (Na2CO3) =1/ (1.3-1.7) ；n (RECl3)/n(NaHCO3) =1/(2.8-3.5)。
5.如权利要求1所述的一种氧化镨钕的制备方法，其特征在于:所述氯化镨钕溶液和碳酸钠或碳酸氢钠加入沉淀反应器中的流量比例，按浓度和化学计量比计算，Q(RECl3)/Q (Na2CO3) = [C (NafO3)/C(RECl3) ]*[ n (RECl3)/n (NafO3) ] ；Q (RECl3)/Q (NaHCO3) = [C (NaHCO3) /C (RECl3) ] * [ n (RECl3) /n (NaHCO3)]。
6.如权利要求1所述的一种氧化镨钕的制备方法，其特征在于:所述陈化、洗涤之后的灼烧温度为950-1050°C。`
【文档编号】C01F17/00GK103864131SQ201410041546
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】赵德森, 胡莉琴, 李来超, 张榕贵 申请人:福建省长汀金龙稀土有限公司