大数跨境
首页
>
稀土百科 | 稀土中过渡金属元素的分离
>

稀土百科 | 稀土中过渡金属元素的分离

稀土百科 | 稀土中过渡金属元素的分离 中国稀金谷大数据
2022-07-11
1
导读：点击上方蓝字关注稀金计算（中国稀土产业大数据平台），获取更多精彩内容。

点击上方蓝字关注稀金计算，更多精彩内容


过渡金属元素，如Fe、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Mn在稀土产品中常见。因为这些元素（氧化物或盐类）多数为有颜色的，所以危害严重。不论稀土产品用于何种领域，一般对过渡金属元素的含量均有严格的要求，分离这些元素，按其存在量的多少，可以采用草酸盐沉淀法、硫化物沉淀法和溶剂萃取法等。

1

草酸盐沉淀法


草酸是稀土工业生产中比较常用的沉淀剂，它也能起到去除非稀土杂质的作用，对过渡金属有较高的净化率。因此，草酸盐沉淀法是一个比较常用的分离非稀土杂质的方法。在水溶液中稀土和草酸反应生成不溶于水而微溶于酸的草酸稀土沉淀［RE2（C2O4）3·nH2O］。

稀土草酸盐微溶于酸性溶液，它在酸性溶液中的溶解度随溶液酸度的增加而增加，随溶液中游离草酸浓度的增加而降低。在一定的酸度下，稀土草酸盐的溶解度随着镧系元素原子序数的增大而增大。当溶液中含有大量的NH4+时，重稀土草酸盐将有少量溶解在草酸铵溶液中，从而造成重稀土的损失。

这里要指出的是，对最终产品而言，一般采用草酸沉淀，控制一定的沉淀工艺可以除去稀土产品中的过渡元素杂质。但是由于碳铵沉淀技术的完善和碳酸稀土便于转型的优点，稀土碳酸氢铵沉淀工艺目前已取代草酸盐沉淀法得到普遍应用。这样虽然节省了成本，但碳铵沉淀除杂效果差，某种程度上将降低产品质量档次。

2

硫化物沉淀法


由于许多重金属的硫化物都是溶度积很小的沉淀，所以可采用硫化物沉淀法除去稀土溶液中的铁、镍、铅、锰和铜等微量的重金属杂质，得到纯度较高的稀土化合物。

取REO为50～80g／L，pH＝3～4的氯化稀土溶液，在搅拌条件下慢慢加入（NH4）2S或Na2S水溶液沉淀非稀土杂质，生成灰黑色的胶体沉淀，加热煮沸30min，硫化物颗粒变粗，易于澄清过滤。过滤后的稀土溶液再用草酸沉淀稀土，经800～900℃焙烧，制得氧化稀土，其中的杂质含量：Fe2O3小于7ug／g，NiO小于10μg／g，PbO小于10μg／g，CuO小于6μg／g。在硫化物沉淀渣中还含有大量的稀土氢氧化物，需用盐酸溶解，碳铵或草酸沉淀，烧成氧化物后再返回硫化物净化工序回收稀土。用硫化物沉淀法从稀土溶液中除去重金属杂质是很有效的方法。但硫化物为胶体，在含量很低时不易沉淀，可用活性炭或树脂吸附硫化物，达到净化的目的。

3

溶剂萃取法


对过渡元素的萃取，前人已做了大量的工作，早为人们所熟知，成熟的分离方法较多。只要选择适当的介质和萃取剂，就能够很方便地将这些元素从稀土中选择性地分离出来。用N503在盐酸介质中萃取氯化稀土中的Fe，可以将其降低到10-6数量级水平。用高分子胺萃取氯化稀土中的Zn和Pb也能把这两个杂质元素降到10-6数量级水平。

采用P507-HCl体系从氯化镧中分离除去Cu、Zn、Pb、Co、Ni等杂质，可以达到氧化镧产品中以上杂质元素含量均不大于10-6的效果。采用环烷酸-HC1体系分离镧中的Ca和Pb，氧化镧中氧化铅含量小于2x10-6，氧化钙含量小于8x10-6。

特别值得提出的是，当稀土产品中有多种微量过渡元素杂质共存时，可以借用分析化学的方法，用铜试剂（DDTC）作为清扫剂来同时分离这些元素，因为铜试剂能在适当的pH条件下与包括大部分过渡元素在内的30多种元素生成不溶解于水的沉淀，该沉淀能定量地溶解于氯仿、苯等溶剂中，从而实现萃取分离。当然，由于铜试剂价格较贵，这种方法只能用于少量纯度要求很高的稀土产品中。

 往期推荐 


【声明】内容源于网络
0
0
中国稀金谷大数据
中国稀金谷大数据中心（bigdata.jxust.edu.cn）官方公众号，关于稀土和稀有金属等产业的最权威的信息平台，提供稀土、钨、铜、锂和新能源汽车等领域的多维数据和行业动态，为政府、企业和科技工作者提供资讯参考、数据分析和应用服务。
内容 3755
粉丝 0
中国稀金谷大数据 中国稀金谷大数据中心（bigdata.jxust.edu.cn）官方公众号，关于稀土和稀有金属等产业的最权威的信息平台，提供稀土、钨、铜、锂和新能源汽车等领域的多维数据和行业动态，为政府、企业和科技工作者提供资讯参考、数据分析和应用服务。
总阅读1.1k
粉丝0
内容3.8k