CN1194060C

CN1194060C - 再生稀土抛光粉的制备方法

Info

Publication number: CN1194060C
Application number: CNB03130446XA
Authority: CN
Inventors: 刘占泉; 王连源; 王庆梅; 石春祥; 汪根时
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2023-07-24
Also published as: CN1482195A

Abstract

本发明涉及再生稀土光粉的制备方法。其中主要成分含CeO₂，La₂O₃，Pr₆O₁₁，Nd₂O₃，含铈量75-85%，包括以下步骤：将废稀土抛光粉加酸溶解，加入30%的H₂O₂；用氨水调节pH＝5-6，加入30%的H₂O₂，加入轻稀土氢氧化物的悬浮液30-80℃使沉淀完全，经水洗干燥、并在300-1200℃温焙烧4小时，制得高铈含量的再生稀土抛光粉。

Description

再生稀土抛光粉的制备方法

技术领域

本发明涉及稀土抛光粉的制备方法。

背景技术

稀土氧化物有着广泛的用途，其中的重要用途之一是作为玻璃的高效优质抛光材料。近年来，仅国内的需要量，每年一千五百吨以上，由此产生了大量的废稀土抛光粉。

稀土抛光粉是一种混合轻稀土氧化物，主要成分是CeO₂，La₂O₃，Pr₆O₁₁，Nd₂O₃等等。抛光粉的抛光性能与CeO₂含量密切相关。市售的抛光粉按CeO₂含量分为二大类，一类是CeO₂≥80％，另一类是CeO₂≤50％，目前我国有关工厂大都使用约50％的粉料，由于使用失效后作为废料丢弃，这既造成了对稀土资源的浪费，同时又污染了环境。

有多种从混合稀土氧化物中分离铈的方法，例如中国专利CN1047110A公开了“从混合稀土中分离二氧化铈的新方法”，它需要一套特殊的臭氧发生装置，应用上受到限制。此外所有类似的专利都以分离出CeO₂为目的，其余的稀土没有被利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种再生稀土抛光粉的制备方法，本发明工艺操作简单，成本低廉，可以把废抛光粉中CeO₂≤50％提高到CeO₂≥80％，使废稀土抛光粉得到最大程度的再利用。节约了资源，减少环境污染，其社会、经济效益显著，并且得到高CeO₂含量的稀土抛光粉，提高了抛光粉的档次，其抛光性能良好。

本发明再生稀土抛光粉的制备方法，其中主要成分含CeO₂，La₂O₃，Pr₆O₁₁，Nd₂O₃，所述的稀土抛光粉含铈量75-85％，它包括以下步骤：

1)将废稀土抛光粉在60-80℃，搅拌下加酸至三价稀土氧化物溶解，未溶CeO₂固体沉在底部。

2)搅拌下，加入30％的H₂O₂使CeO₂溶解，溶液呈橙红色。

3)搅拌下加入氨水，NH₃∶H₂O＝1∶1，调节PH＝5-6，加入30％的H₂O₂，在50-90℃下加热1小时。

4)加入5-8％的轻稀土氢氧化物或Ce(OH)₄的悬浮液，30-80℃，搅拌4-12小时，使沉淀完全，分离出沉淀，经水洗至中性、干燥、并在300-1200℃温焙烧4小时，经磨筛制得1-10μm细粉的富铈稀土氧化物，即得高铈含量的再生稀土抛光粉。当原料是废稀土抛光粉(一般含CeO₂ 45-50％)，经过处理得到再生的稀土抛光粉含CeO₂提高到75-85％。

所述的酸是盐酸或稀硝酸。

所述的废稀土抛光粉与H₂O₂的质量/体积为1∶0.3-0.5。

本发明中H₂O₂是作为氧化剂，又作为还原剂，H₂O₂中的氧，其氧化数可以是-1、0、-2，在酸性溶液中，CeO₂是强氧化剂，H₂O₂成为还原剂。

CeO₂随着反应，溶于酸成三价离子与其他三价稀土一道进入酸性料液。在碱性条件下，由于电位：

H₂O₂此时成氧化剂，铈在碱液中被氧化，由于Ce(OH)₄溶度积极小，随着Ce⁴⁺生成，PH＞2即生成Ce(OH)₄。至PH5-6沉淀完全。而其他三价稀土要PH＞7才大批沉淀。至于少量三价稀土，因吸附效应随Ce(OH)₄一道沉淀而出，剩余部分留在滤液里。在氢氧化物过滤时，另加入稀土氢氧化物悬浮液，以利加速过滤。

本发明可以把废抛光粉中CeO₂≤50％提高到CeO₂≥80％，使废稀土抛光粉得到最大程度的再利用。本发明工艺操作简单，成本低廉节约了资源，减少环境污染，其社会、经济效益显著，并且得到高CeO₂含量的稀土抛光粉，提高了抛光粉的档次，其抛光性能良好。

具体实施方式

实施例：

取磨细废抛光粉，稀土组成为CeO₂ 48.12％，La₂O₃ 32.24％，Pr₆O₁₁ 3.3％，Nd₂O₃ 4.3％40克，置于烧杯中，加4N HNO₃溶液200毫升，80℃下搅拌半小时，三价稀土氧化物溶解，CeO₂固体沉在底部，大部分未溶，此时用管子通至溶液底部，逐渐加30％H₂O₂ 16ml，CeO₂溶解，溶液呈橙红色，再继续搅拌加入氨水，(NH₃∶H₂O＝1∶1)调节PH＝5.5，此时加热至50℃，1小时，在此过程中，继续加入H₂O₂ 16ml，有大量橙黄色沉淀产生，接着加入2克Ce(OH)₄的悬浮液，然后该混合物加热至80℃，搅拌12小时，将沉淀水洗至中性并过滤，干燥得到氢氧化物。950℃焙烧4小时，经磨筛制得3-9μm的富铈稀土氧化物29.6克。其稀土组成为CeO₂ 80.05％，La₂O₃ 3.03％，Pr₆O₁₁1.02％，Nd₂O₃ 1.01％。产率为74％。测得产品得抛光能力为60.2(被磨掉玻璃量mg/10min)。

Claims

1.一种再生稀土抛光粉的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

1)将磨细的废稀土加入盐酸或稀硝酸后于60-80℃搅拌下，至三价稀土氧化物溶解，未溶CeO₂在底部；

2)搅拌下，加入30％的H₂O₂，溶解CeO₂，溶液呈橙红色，其中废稀土抛光粉与30％H₂O₂的质量/体积为1∶0.3-0.5；

3)搅拌下加入氨水，调节PH＝5-6，加入与步骤2)相同量的30％的H₂O₂，在50-90℃下加热1小时；

4)加入5-8％的Ce(OH)₄的悬浮液，于30-80℃下搅拌4-12小时，使沉淀完全，分离出沉淀物，经水洗至中性、干燥、并在300-1200℃焙烧4小时，经磨筛制得1-10微米的含铈75-85％稀土抛光粉；其中所述的废稀土中含La₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃以及含45-50％的CeO₂。