| 成果名称: | 电解还原法制备高纯氧化铕的关键技术与示范 |
| 完成单位: | 广东省稀有金属研究所 |
| 主要人员: | 刘志强,朱薇,李伟,曹洪杨,郭秋松,张魁芳,陶进长,陈怀杰 |
| 介绍: | ①课题来源与背景。 项目来自广东省科技计划项目2013B010403017027 本研究针对目前高纯氧化铕生产过程能耗高、污染严重等问题;筛选出合适电极材料、阳极电解液、离子交换膜,探索出最佳电解还原工艺条件,研制出具有自主知识产权的高效率、自动连续的电解还原装置,将电解还原与萃取分离技术优化集成,建立了4条电解还原制备高纯氧化铕的自动化生产示范工程。本项目通过采用新工艺使生产过程的化工原料减量、再用、循环;从源头消除污染,改变废水末端治理问题,实现高纯氧化铕的低成本、低污染的清洁化生产,使稀土冶炼企业的真正节能减排,保障了中国稀土工业的可持续发展。 ②技术原理及性能指标。 1.电极材料、阳极电解液、离子交换膜的筛选 2.电解还原工艺研究 3.电解还原装置设计 4.电解还原铕工艺与铕萃取分离的链接技术研究 项目达到的主要技术、经济指标 1. 电解还原电流效率>91%,铕电解还原率>95.5%,电解工序氧化铕收率>99.5%,全流程氧化铕收率>96%; 2. 高纯氧化铕技术质量指标:Eu2O3/REO=99.995%,FeO 、CuO、ZnO 含量小于2ppm,CaO<5ppm,Cl- <80ppm; 3. 高纯氧化铕生产废水排放量小于40m3/吨Eu2O3;排放废水达到国家《稀土污染物排放标准》GB26451-2011;无含锌废水、废渣排放;节约生产成本10万元/吨Eu2O3。 ③技术的创造性与先进性。 1. 采用离子交换膜电解还原技术,避免了锌还原分离过程带来新的杂质---锌,减少了后续的除锌工艺和废水中的锌含量;同时采用串级箱型隔膜电解还原槽处理富铕溶液,保证高的电流效率和还原率。 2. 采用含三价铕离子的稀土反萃液作为阳极电解液,无新的废水排放;部分从阴极室透过离子交换膜进入阳极液的铕离子可以随阳极液一起富集铕,无需专门的工艺来回收该部分铕,不造成铕的损失;电解降低了阳极液中的酸,减少了后续中和酸所用的碱。 3. 本工艺采用二价铕与三价稀土萃取分离后的萃余液(氯化亚铕溶液)来吸收氯气,替代传统工艺中采用双氧水氧化萃余液(氯化亚铕溶液)。不仅可以消除氯气危害,而且还可以节约双氧水,节约成本。 4. 本项目采用连续电解还原工艺,前后工序连接性好,使氧化铕生产可连续化操作,易于实现自动化控制,大规模生产,质量控制稳定。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性。 本项目技术成熟,适应氧化铕生产。 ⑤应用情况及存在的问题。 本项目技术已在4家大型稀土冶炼企业应用,如:广东富远稀土新材料股份有限公司、清远嘉禾稀有金属有限公司、中铝广西有色金源稀土股份有限公司 、福建金龙稀土股份有限公司。与企业传统分离工艺相比,为企业带来良好的经济效益和环境效益。已与企业建立良好的合作关系。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2024-07-01 |
| 研究起止时间: | 2013-07-01至2015-06-30 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 新材料 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2015-12-16 |
