استحصال سریم اکسید از مخلوط عناصر نادر خاکی حاصل از کنسانتره فسفات اسفوردی

یکی از چالش های تولید عناصر نادرخاکی (REE)، دشواری جدایش آنها از یکدیگر است. از این رو در تحقیق پیش رو امکان جداسازی و تولید اکسیدسریم خالص از کنسانتره کربناتی مخلوط REE حاوی 75/22درصد سریم، 4/9درصد لانتانیم و6/8درصد نیودیمیم (مجموع REE 51/41 درصد) حاصل از فرآوری کنسانتره فسفات اسفوردی بررسی شد. دو روش برای جدایش سریم از سایر REE استفاده شد. در روش اول، با توجه به انحلال پذیری کم Ce4+، کلسیناسیون کنسانتره کربناتی و تبدیل کربنات سریم به اکسید سریم و انحلال انتخابی سایر REE بررسی شد. در روش دوم، قبل از ترسیب REE به فرم کربناتی، امکان اکسیداسیون سریم در محلول سولفاتی با پتاسیم پرمنگنات و جدایش انتخابی آن از سایر REE بررسی شد. نتایج کلسیناسیون کنسانتره کربناتی نشان داد که در صورت لیچینگ کلسین با اسید نیتریک 1 مولار در دمای 80 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت، تنها 35 و 45درصد از لانتانیم و نیودیمیم حل شد. با لیچینگ کلسین توسط اسید نیتریک 4 مولار در دمای 80درجه و زمان 2 ساعت، اگرچه بیش از 90 درصد عناصر لانتانیم و نیودیمیم حل شد اما 35 درصد از سریم نیز به صورت محلول درآمد(لیچینگ انتخابی نبود). در روش دوم با استفاده از پتاسیم پرمنگنات با نسبت استوکیومتری 5/1 برابر سریم، 5/3 pH= و مدت زمان 1 ساعت، 98درصد سریم محلول به صورتCe (OH) 4 ، به همراه کمتر از 1 درصد از سایر REE رسوب کرد. هیدروکسید حاصل برای تولید CeO2 در دمای 850درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت کلسینه شد و در نهایت CeO2 با خلوص 99درصد به دست آمد.