【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稀土分离领域，具体而言，涉及一种二氧化碳碳化分离稀土和非稀土杂质的方法。
技术介绍
1、稀土元素因其独特的物理化学性质，使其形成的化合物具有十分丰富的磁、光、电、催化等功能性质，被誉为“现代工业的维生素”和“新材料宝库”。在稀土湿法冶炼的过程中，常常遇到稀土和非稀土杂质分离的问题；如氟碳钙铈矿精矿的浸出液中稀土浓度为0.1-0.7mol/l，钙离子浓度为10g/l以上；离子型稀土浸出液和稀土精矿酸溶解液中都有含有大量的铝、钙、镁等杂质；再如采用钙皂化工艺的稀土萃取分离车间产出的镧钙或镧铈钙料液中稀土浓度一般为0.5-1.5mol/l，钙离子浓度为10g/l-40g/l；钕铁硼废料回收企业萃取分离段会常数含钙稀土料液和含铝稀土料液等。而稀土溶液中非稀土杂质的大量存在会带来很大的影响，如会增加沉淀剂的消耗、降低产品的纯度等。对于萃取分离车间产出的镧钙料液，目前工业上常采用草酸沉淀法沉淀获得纯度达92％以上的稀土氧化物，整个过程草酸用量大，钙离子沉淀多，增加了生成成本。离子型稀土浸出液中的铝离子常常采用碱中和的方法去除，会造成稀土的大量损失。可见，稀土和非稀土杂质的分离，是一个共性的需要解决的问题。
2、目前，分离稀土和非稀土杂质的方法主要包括中和法、沉淀法、萃取法、离子交换法等。中和法利用氢氧化稀土和氢氧化钙、氢氧化铝等沉淀ph的差异，从而通过调节ph而实现稀土和非稀土杂质的分离；但是采用这种方法去除铝离子，会造成大量的稀土损失；而采用中和法分离钙离子，得到的氢氧化稀土易为胶体，过滤性能差，严重影响生产效率
3、综上所述，对于含稀土溶液中稀土和非稀土杂质的分离，尤其是稀土和杂质的摩尔比较小的条件下，如何提供一种具有普适性的高效分离稀土和非稀土杂质的方法，以同时分离稀土和钙镁铝等离子，降低成本、简化操作，已经成为目前亟待解决的共性技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种二氧化碳碳化分离稀土和非稀土杂质的方法，该方法应可以分离几种非稀土杂质，具有一定普适性，可有效降低成本、简化操作、提高稀土和非稀土杂质的分离效率，获得较高稀土纯度和较大比表面的稀土产品。
2、为了实现上述目的，提供了一种二氧化碳碳化分离稀土和非稀土杂质的方法，具体包括以下步骤：往含非稀土杂质离子的稀土料液中通入二氧化碳进行碳化，缓慢向体系中加入碱溶液控制反应过程ph为4.3-4.9，沉淀结束后进行固液分离，得到晶型良好的碳酸稀土；所述的非稀土杂质离子为ca2+、mg2+、al3+、fe2+中的一种或几种。
3、进一步地，在二氧化碳碳化前，向料液中加入水杨酸、抗坏血酸、小分子羧酸、三乙醇胺中的至少一种。
4、进一步地，碳化反应过程中控制超声的强度10-30khz。
5、进一步地，所述碱溶液为氨水、氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钙浆液、氢氧化镁浆液中的至少一种。
6、进一步地，所述稀土料液中稀土浓度为0.05-0.5mol/l，铝离子浓度浓度为0-0.1mol/l，ca2+、mg2+、fe2+的浓度均为0-0.45mol/l；且稀土料液中稀土离子和al3+的摩尔比大于5，稀土和ca2+、mg2+、fe2+的摩尔比均应大于1。
7、进一步地，所述稀土料液为稀土冶炼分离企业萃取车间产含杂质的稀土料液。
8、进一步地，控制碳化反应温度为5-35℃。
9、进一步地，所得碳酸稀土焙烧后得到的稀土氧化物纯度大于99wt.％，比表面大于20m2/g。
10、本专利技术以含非稀土杂质的稀土料液为研究对象，稀土料液中稀土浓度为0.05-0.5mol/l，al3+浓度浓度为0-0.1mol/l，ca2+、mg2+、fe2+的浓度均为0-0.45mol/l；且稀土料液中稀土离子和al3+的摩尔比大于5，稀土和ca2+、mg2+、fe2+的摩尔比均应大于1；向稀土料液中加入水杨酸、抗坏血酸、小分子羧酸、三乙醇胺中的至少一种，后通入二氧化碳进行碳化，控制碳化反应过程ph为4.3-4.9，此时稀土沉淀变成碳酸稀土，而ca2+、mg2+、fe2+、al3+等杂质在低ph值条件下不被沉淀，同时实现稀土和ca2+、mg2+、fe2+、al3+杂质的分离，最终碳化结束后所得碳酸稀土焙烧后得到的稀土氧化物纯度大于99wt.％，比表面大于20m2/g。
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1.一种二氧化碳碳化分离稀土和非稀土杂质的方法，包含以下步骤：往含非稀土杂质离子的稀土料液中通入二氧化碳进行碳化，缓慢向体系中加入碱溶液控制反应过程pH为4.3-4.9，沉淀结束后进行固液分离，得到晶型良好的碳酸稀土；所述的非稀土杂质离子为Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe2+中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在二氧化碳碳化前，向料液中加入水杨酸、抗坏血酸、小分子羧酸、三乙醇胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碳化反应过程中控制超声的强度10-30KHz。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碱溶液为氨水、氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钙浆液、氢氧化镁浆液中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，稀土料液中稀土浓度为0.05-0.5mol/L，Al3+浓度浓度为0-0.1mol/L，Ca2+、Mg2+、Fe2+的浓度均为0-0.45mol/L；且稀土料液中稀土离子和Al3+的摩尔比大于5，稀土和Ca2+、Mg2+、Fe2+的摩尔比均应大于1。
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7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制碳化反应温度为5-35℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所得碳酸稀土焙烧后得到的稀土氧化物纯度大于99wt.％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所得碳酸稀土焙烧后得到的稀土氧化物比表面大于20m2/g。
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳碳化分离稀土和非稀土杂质的方法，包含以下步骤：往含非稀土杂质离子的稀土料液中通入二氧化碳进行碳化，缓慢向体系中加入碱溶液控制反应过程ph为4.3-4.9，沉淀结束后进行固液分离，得到晶型良好的碳酸稀土；所述的非稀土杂质离子为ca2+、mg2+、al3+、fe2+中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在二氧化碳碳化前，向料液中加入水杨酸、抗坏血酸、小分子羧酸、三乙醇胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碳化反应过程中控制超声的强度10-30khz。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碱溶液为氨水、氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钙浆液、氢氧化镁浆液中的至少一种。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖燕飞，柴周羿，黄莉，张衍伟，何志宏，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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