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、隨著科學技術的飛速發(fā)展,稀土的應用逐漸由傳統(tǒng)市場轉向高技術市場,并被廣泛應用于高科技材料領域,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化學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物不同實現(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-氧化反應特性,根據(jù)鈰和非鈰稀

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

3、Ln<,x>O<,y>的轉化.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,反應溫度為550°C,反應時間為90min.氯化的最佳條件為:氯化劑與礦的重量比為1:6,反應溫度為325℃,反應時間為60min.氧化的最佳條件為在通濕空氣的條件下,反應溫度為550°C,反應時間為120min