BE436280A - Procédé d'obtention de bioxyde de cérium - Google Patents

Description

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  PROCEDE POUR L'OBTENTION DE BIOXYDE DE CERIUM. 



   La présente invention est relative à l'obtention de bioxyde de cérium en partant de mélanges contenant à c8té de   com-   binaisons du cérium, des combinaisons d'autres terres rares, telles que par exemple celles obtenues lors de la séparation du thorium des terres de monazite et analogues,
Il a déjà été proposé d'obtenir le bioxyde de cérium en partant des combinaisons du cérium rendues impures par la présenoe de fer, didyme, lanthane et analogues, parprécipitiation du cérium sous forme de sels basiques cériques, par exemple sous forme de sulfate basique, et lavage du précipité avec des solu0 tions salines, plus particulièrement des solutions de sel de cuisine.

   Dans ce procédé connu on agit par exemple de telle manière que le mélange de départ contenant le cérium sous forme trivalente soit d'abord soumis à une oxydation dans le but de transformer le cérium sous la forme   oérique,   la combinaison cérique basique étant précipitée de manière connue, et en enlevant au précipité obtenu les constituants à enlever, tels que les 

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 combinaisons du didyme, lanthane et fer par lavage abondant   répété avec une solution concentrée de sel de cuisine ; lerésidu   consistant en combinaisons basiques   cériques   est lavé avec de l'eau.

   Suivant un mode de réalisation de ce procédé connu le composé basique cérique peut être amené à se précipiter dans une solution saline et le précipité est ensuite lavé avec une solution saline et puis avec de l'eau pour enlever les autres composés présents dans le mélange. 



   Il a été montré que lorsqu'on travaille suivant le procédé connu mentionné ci-dessus on n'obtient pas des résultats satis- qui faisants parce que les composés   cériques/se   précipitent en même temps que les impuretés qui les accompagnent, ne se laissent séparer que très difficilement des substances qui les   accompa-   gnent et qui ont été précipités en même temps, 
La société demanderesse s'est proposé de trouver des moyens et méthodes permettant une précipitation des composés cériques dans des conditions telles que les impuretés restent en solution.

   Cela est réalisé, ainsi qu'il a été trouvé, par cela que les solutions,qui à côté des sels du cérium quatrivalent contiennent encore d'autres combinaisons des terres rares, sont soumises à une hydrolyse avec l'aide d'électrolytes, de préfé- renoedune solution de chlorure d'ammonium neutre ou faiblement acide pendant une durée courte, par exemple pendant environ une à quatre heures, l'acide ainsi libéré étant neutralisé jusqu'à avoir au maximum la réaction d'acide cogoique, et le sel basique cérique précipité est soumis à la cuisson après lavage avec une solution d'électrolyte, par exemple avec de l'acide chlorhydrique dilué. 



   En réalisant l'hydrolyse en solution d'électrolyte neutre ou faiblement acide, contenant de préférence du chlorure d'ammo- nium, pendant une durée d'environ   1-4   heures on parvient à obtenir un précipité qui consiste principalement seulement en sel cérique basique et qui est substantiellement ou pratiquement dépourvu d'impuretés nuisibles, plus particulièrement de combi- naisons du didyme Ce précipité, par opposition avec le précipité 

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 obtenu suivant le procédé connu et contenant à coté de sel cérique des quantités importantes d'impuretés, peut être libéré comè plètement ou pratiquement complètement de ces impuretés par un lavage abondant, connu en soi, avec des solutions aqueuses contenant des électrolytes.

   On peut enlever par exemple par lavage abondant répété avec de l'acide chlorhydrique, même les dernières traces d'impuretés. Des essais comparatifs ont montré qu'en travaillant suivant la présente invention, on obtient un bioxyde de cérium pur, qui a la couleur de l'ivoire, tandis qu'en travaillant suivant le procédé connu des produits ont été obtenus qui étaient encore appréciablement impurs,Il est à noter que le bioxyde de cérium pur n'est pas blanc, mais à la couleur de l'ivoire, et possède la propriété de devenir blanc en présence de certaines autres substances, par exemple de silicium.. 



   Pour la   misen   pratique de la présente invention on peut par exemple procéder comme suit : des terres de monazyte, débarrassées éventuellement de la manière usuelle du thorium et contenant le cérium sous forme trivalente, sont d'abord soumises à une oxydation dans le but de transformer le cérium sous la forme cérique. L'oxydation peut par exemple se faire en milieu alcalin par de l'air, eau oxygénée, hypochlorites, chlore et analogues, ou bien en solution. acide, par exemple par du persulfate ou par électrolyse.

   Dans l'oxydation alcaline les hydrates terreux contenant le cérium cérique sont dissous dans des acides minéraux La solution contenant les sels des terres rares est soumise à l'hydrolyse en solution neutre ou faiblement acide avec l'aide d'une solution aqueuse d'électrolyte, avec cette réserve que l'hydrolyse doit se faire dans un temps assez court, par exemple endéans 1 - 4 heures,
Lorsqu'on réalise l'oxydation ci-dessus en solution acide, on peut neutraliser l'acide en excès, par exemple par addition d'hydroxyde de cérium, Dans le cas de l'oxydation alcaline et 

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 dissolution des produits d'oxydation dans des acides minéraux, par exemple dans de l'acide sulfurique, on peut choisir la quantité de ce dernier de telle manière qu'il n'y ait pas d'excès nuisible, ou enlever cet excès par neutralisation de l'acide,

   par exemple avec de l'hydrate d'oxyde de cérium. 



   Pour la fabrication de la solution aqueuse nécessaire pour l'hydrolyse on peut employer avantageusement des électrolytes neutres salins, tels que chlorures, sulfates, nitrates, acétates etc. des métaux tels que par exemple le sodium, lithium, baryum et analogues. L'emploi de chlorures d'ammonium s'est montré très avantageux car il est particulièrement apte à retenir en solution les impuretés qui ne doivent pas être précipitées. 



  La concentration de la solution contenant l'électrolyte peut varier dans des limites importantes. On peut avantageusement employer des solutions d'électrolyte, qui contiennent par exemple du chlorure de sodium ou du chlorure ammonique en quantités comprises entre   1/2 %   et 5 %
La solution d'électrolyte doit, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, être aussi neutre que possible ou avoir environ l'acidité de l'acide congoîque Il est à recommander que l'eau servant à la fabrication de la solution soit déjà neutre ou ait la réaction de l'acide congoique.

   En employant des acides comme électrolyte il est à recommander de ne les ajouter à la solution que jusqu'à réaction d'acide congoîque En réalisant l'hydrolyse, l'acide libéré, par exemple l'acide sulfurique, est avantageusement neutralisé jusqu'à ce que la solution soit neutre ou presque neutre, par exemple jusqu'à ce qu'elle ait la réaction de l'acide congoîque
Les faibles quantités d'impuretés qui dans le présent procédé passent dans le précipité, peuvent être éliminées comme dit ci-dessus, d'une manière pratiquement complète ou complexe par lavage, connu en soi, avec des solutions aqueuses d'électrolytes. On peut pour cela employer par exemple des solutions de 

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 chlorure d'ammonium, chlorure de sodium, aoide chlorhydrique et analogues. Pour l'enlèvement complet des impuretés on recommande un lavage répété. 



   Enfin, il a été aussi prouvé qu'il était avantageux de séparer le-précipité de la solution aussi vite que possible après sa formation, dans un filtre à vide, appareil centrifuge, ou analogue, et de laver immédiatement ce précipité avec la solution d'électrolyse. 



  Exemple :
1 litre d'une solution de sulfates terreux contenant du oérium cérique dans de l'eau, renfermant de l'acide sulfurique en quantité aussi faible que possible, est versé goutte à goutte avec forte agitation pendant une heure dans 15 litres d'une solution à 2 % de chlorure d'ammonium. Le précipité qui se sépare est encore agité pendant environ 1 heure, ensuite décanté, filtré et lavé. Le gâteau de filtrage est ensuite agité pendant environ 1 heure avec de l'acide ohlorhydrique à 3 %, filtré et soumis à la cuisson. Le lavage aveo la solution d'électrolyte peut être éventuellement répété plusieurs fois afin d'obtenir des produits purs.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ET RESUME.

   1. Procédé pour l'obtention de bioxyde de oérium en partant de solutions con.tenant des sels du oérium quatrivalent,, par exemple du sulfate de cérium et des sels d'autres terres rares, caractérisé en ce que la solution est soumise à l'hydrolyse avec l'aide d'électrolytes, de telle manière que l'hydrolyse se fasse en solution neutre ou faiblement acide pendant une durée assez courte, par exemple d'environ 1 - 4 heures, l'aoide libéré ainsi étant neutralisé jusqu'au maximum la réaction de l'acide congoîque et le sel cérique basique précipité étant soumis à la cuisson après voir été soumis à un lavage abondant avec une solution d'électrolyte, par exemple avec de l'acide chlorhydrique dilué. <Desc/Clms Page number 6>

   2. Procédé tel que revendiqué sous 1, caractérise eu ce que pour la réalisation de l'hydrolyse on emploie une solution de chlorure d'ammonium.

   3. Procédé tel que revendiqué sous 1, caractérisé en ce que pour la réalisation de l'hydrolyse, on emploie une solution d'électrolyte, neutre ou presque neutre.

   4, Procédé tel que revendiqué sous 1 à 3, caractérisé en ce que la solution contenant le sel cérique et autres sels, est introduite graduellement dans la solution d'électrolyte avec forte agitation, le mélange en solution étant encore mélangé pendant quelque temps après que le précipité s'est déposé, par agitation, le précipité étant seulement alors séparé de la solution, lavé avec la solution d'électrolyte et soumis ensuite à la cuisson.

   5. Procédé tel que revendiqué sous 1 à 4, caractérisé en ce que le précipité dé,sel cérique basique est lavé avec la solution d'électrolyte immédiatement après sa séparation de la solution.