從混合稀土氧化物及稀土精礦中分離二氧化鈰的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,稀土的應(yīng)用逐漸由傳統(tǒng)市場轉(zhuǎn)向高技術(shù)市場,并被廣泛應(yīng)用于高科技材料領(lǐng)域,單一高純稀土已成為高新材料的基本原料.但是,稀土元素性質(zhì)極其相似,在自然界中共生于同一礦中.稀土元素之間的分離一直是稀土無機(jī)化學(xué)中最困難的問題之一.該課題分別以混合稀土氧化物、氟碳鈰礦、拋光粉為原料,根據(jù)鈰和非鈰稀土元素的氧化產(chǎn)物不同實(shí)現(xiàn)二氧化鈰的分離.首先以氯化銨為氯化劑、濕空氣為氧化劑,主要研究稀土氧化物的氯化-氧化反應(yīng)特性,根據(jù)鈰和非鈰稀

2、土元素氯化物的氧化產(chǎn)物不同實(shí)現(xiàn)CeO<,2>的分離.考察了反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對稀土氧化率的影響,在實(shí)驗(yàn)條件下,二元稀土氧化物的氧化率均達(dá)到93％以上.經(jīng)氯化反應(yīng)生成的四元稀土氯化物再氧化的最佳氧化反應(yīng)溫度和時間分別為550℃和90min,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物經(jīng)X射線衍射分析,只有CeO<,2>的X射線衍射峰,實(shí)現(xiàn)了二氧化鈰的分離.再以氟碳鈰礦為原料,設(shè)計(jì)出一種新的分離稀土元素的方法.該方法分三步進(jìn)行:第一步,以碳酸鈉為脫氟劑實(shí)現(xiàn)LnFCO<,3>到

3、Ln<,x>O<,y>的轉(zhuǎn)化.第二步,用氯化銨做氯化劑,使Ln<,x>O<,y>生成LnCl<,3>.第三步,通濕空氣使非鈰稀土氯化物生成氯氧化物,實(shí)現(xiàn)非Ce和Ce的分離.氟碳鈰礦脫氟的最佳條件為:脫氟劑與礦的重量比為0.70,反應(yīng)溫度為550°C,反應(yīng)時間為90min.氯化的最佳條件為:氯化劑與礦的重量比為1:6,反應(yīng)溫度為325℃,反應(yīng)時間為60min.氧化的最佳條件為在通濕空氣的條件下,反應(yīng)溫度為550°C,反應(yīng)時間為120min