Переработка плава хлоридов РЗЭ

Технологическая схема переработки плава хлоридов редкоземельных металлов представлена на рис. 19

Плав растворяют в воде с небольшой добавкой соляной кислоты при 60-70 ⁰С до получения раствора с концентрацией оксидов РЗЭ 160-170 г/л. Для отделения тория в виде Th(OH)₄ раствор нейтрализуют 5 %-ным раствором аммиака до pH~4.0. Вместе с гидроксидом тория осаждается Fe(OH)₃, причем находящийся в плаве FeCl₂ предварительно окисляют пероксидом водорода. Для выделения мезатория к раствору добавляют (NH₄)₂SO₄ и BaCl₂ (последний добавляют когда в плаве содержится недостаточно хлорида стронция) в таких количествах, чтобы не допускать выпадения двойных сульфатов РЗЭ и аммония. Радиоактивный осадок, захватывающий 2-3 % РЗЭ от содержащихся в растворе, направляют на промывку водой, слегка подкисленной соляной кислотой, а затем – на захоронение.

Рис. 19. Схема переработки хлоридного плава

На следующей стадии из дезактивированного раствора хлоридов РЗМ осаждают карбонаты. Оптимальные условия осаждения карбонатов, позволяющие получать порошки с однородным гранулометрическим составом: концентрация растворов по Ln₂O₃ 50-100 г/л, Na₂CO₃ 50-60 г/л, температура 50-60 ⁰С, pH 4.7-4.9, время кристаллизации 2 – 4 часа. Реагенты берутся в строго стехиометрическом соотношении для получения Ln₂(CO₃)₃×8H₂O.

Полученные карбонаты отправляют либо на получение полиритов и редкоземельных оксидов, либо после растворение в азотной или соляной кислоте и последующей упарки на экстракционное разделение. Оптимальная температура прокаливания карбонатов при доступе воздуха 950-1000 ⁰С. При температуре 450-500 ⁰С происходит окисление церия, при 600 ⁰С – начинает формироваться твердый раствор оксидов РЗЭ и CeO₂. По гранулометрическому составу порошок достаточно однороден – более 90% его имеет частицы с размерами 1-4 мкм. Повышение температуры приводит к образованию конгломератов частиц, повышению их твердости и хрупкости, появлению царапающих примесей.

Дата добавления: 2014-01-07