無水氯化釹的制備方法是怎樣的呢?下面我們一起來詳細(xì)的了解一下它的制備方法,小編查找了相關(guān)資料為大家選出本期內(nèi)容,一起往下看。
背景技術(shù):
1、本發(fā)明涉及一種無水氯化釹的制備方法,屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
2、稀土氯化物是工業(yè)生產(chǎn)中常見的原料之一,其也被稱之為氯化稀土。由于氯化稀土具有催化活性與穩(wěn)定性的特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)的過程中往往被作為催化劑而使用,偶爾也可以作為稀土拋光粉的原料以及提取稀土元素的反應(yīng)物。
3、在一些化學(xué)反應(yīng)過程中,需要準(zhǔn)確的控制原輔料的加入量,往往要求原輔料具有固定的形式存在。稀土氯化物一般含有多個(gè)結(jié)晶水,因此具有很強(qiáng)的風(fēng)化性和潮解性,在使用過程中會(huì)影響添加分量,所以一般要制成無水氯化物的形式保存和使用。
4、目前制備無水氯化稀土的方法主要有以下幾種:(1)無水溶劑法,即稀土金屬在四氫呋喃(thf)溶液中與氯化汞發(fā)生金屬交換反應(yīng),制備得到無水氯化稀土;該方法需要使用四氫呋喃、hgcl2等有毒害物質(zhì),嚴(yán)重污染環(huán)境和影響職業(yè)健康,且后續(xù)處理過程困難,而且該方法起始原料需要高純度的稀土金屬,不適用于大規(guī)模地制備;(2)結(jié)晶水和稀土氯化物的減壓脫水法,即氯化稀土溶液進(jìn)行減壓濃縮、冷卻結(jié)晶、人工破碎等工序制得的含水的結(jié)晶氯化稀土,經(jīng)真空脫水后得到無水氯化稀土;該方法脫水效果不佳,產(chǎn)品純度不高;(3)氯化銨升華法,是將氧化稀土與氯化銨在300℃~450℃下轉(zhuǎn)化,使氧化稀土轉(zhuǎn)化為氯化稀土;該方法稀土中若存在+4價(jià)稀土元素存在時(shí),如ceo2,如果用氯化銨升華法制備無水氯化稀土,反應(yīng)過程中會(huì)有氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,很難制得純度較高的無水氯化稀土,而且氯化銨消耗量很大,反應(yīng)很難進(jìn)行,殘留稀土氧化物含量偏高;(4)稀土氧化物氯化法,即往稀土氧化物中通入氯氣,該方法產(chǎn)品不穩(wěn)定,制備的無水氯化稀土中一般含有3%~58%的re2o、5%~10%的水以及5%~10%的含水不溶物,氯化溫度高達(dá)1050℃~1100℃,氯化過程氯氣在高溫下對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,具有很大的安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
5、無水稀土氯化物中,使用較多的是無水氯化釹。發(fā)明cn 107601544 a公開了一種無水氯化釹的制備方法,通過將六水氯化釹進(jìn)行分段流化脫水,并提供氯化氫保護(hù)氣體氛圍,終制得產(chǎn)品水分在10%以內(nèi),甚至達(dá)到5%左右,水不溶物在3%以上。發(fā)明cn 107892321 a公開了一種基于噴霧干燥?熔融脫水法制備的方法,該方法將七水氯化釹配制成濃度不低于200g/l的氯化釹溶液;于110℃~120℃下進(jìn)行噴霧干燥,獲得三水氯化釹;再將三水氯化釹在溫度為790℃~1000℃,真空度為50mm~100mm汞柱條件下進(jìn)行加熱熔融,獲得熔融清液和雜質(zhì)液;將熔融清液分離并冷卻,獲得無水氯化釹。該法制備得水分下限在3%,水不溶物下限2%。顯然,發(fā)明cn 107601544 a和發(fā)明cn 107892321 a開公的方法產(chǎn)品中都含有一定量水分和水不溶物。發(fā)明cn 102502756 a公開了一種程序升溫法制備高純無水氯化鐠或氯化釹的方法,該方法prcl3·6h2o或ndcl3·6h2o和氯化銨按重量比2∶1混合,真空度達(dá)到0.08mpa時(shí)開始程序升溫,在室溫?350℃控制升溫速率和保溫時(shí)間,得到無水氯化鐠或氯化釹,含水量小于0.1%,產(chǎn)品加入到水中立刻溶解,溶液清亮透明,產(chǎn)品純度大于99%,未提及水不溶物含量。該方法制備產(chǎn)品雖然含水量(小于0.1%)可以滿足無水的要求,但是對(duì)升溫速率和溫度控制相當(dāng)嚴(yán)格,氯化銨消耗很大,且制備周期長(zhǎng)達(dá)幾十個(gè)小時(shí)。
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