《稀土化合物的制备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《稀土化合物的制备（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、稀土化合物的制备Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.晶型稀土碳酸盐的制备 向稀土溶液中加入可溶性碳酸盐（铵、钠、钾 等），就可得到组成为RE2(CO3)3nH2O的稀土 碳酸盐
2、水合物沉淀。但沉淀往往是无定形的， 其溶解度较草酸稀土和氢氧化稀土均小。 由于碳酸稀土的溶解度小，析出的沉淀常为无 定型，使固液分离比较困难，且对杂质的分离 选择性也较差，因此限制了碳铵沉淀剂的使用 。所以必须研究晶形碳酸稀土的沉淀方法，才 能使碳铵沉淀方法得到广泛的应用。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Cop
3、yright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 碳铵沉淀制备晶形碳酸稀土的方法。 在稀土溶液中加入碳铵后发生如下反应4： 2RE3+ + 3HCO3 RE2(CO3)3 + 3H+ H+ + HCO3 CO2 + H2O 上述两个反应方程式合并后总反应为 2RE3+ + 6HCO3 RE2(CO3)3 + 3CO2 + 3H2OEvaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
4、.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由于Ksp值(即S值)的大小与沉淀颗粒的大小有关，对于颗粒细小的无定形沉淀对应一个稍大的Ksp值，平衡时溶液中RE3+与CO32-的离子积稍大于结晶状碳酸稀土的Ksp值，此时具备形成晶状碳酸稀土的热力学条件。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Sli
5、des for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 工业上沉淀碳酸稀土的工艺条件一般是：稀土 溶液的浓度为40100g/L，pH为23，沉淀温度 为4060，加入约10%的晶种，然后在搅拌下 缓慢加入碳铵，其用量是稀土氧化物的1.51.6 倍，至溶液的pH值为67，沉淀完全后， 4060陈化25小时，
6、然后离心甩干、洗涤， 可以得到REO45%的碳酸稀土晶体，得到的 碳酸稀土晶体是水合稀土碳酸盐。 沉淀过程中加入少量的消泡剂，可以加速碳酸 稀土的结晶，利于晶体的生长，使碳酸稀土晶 体排列变得有序，形状规则，颗粒粗大，包裹 的杂质较少，易于过滤和洗涤，可以由氯化稀 土溶液直接生产氯根含量为50100ppm的低氯 根碳酸稀土。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 C
7、lient Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.稀土氧化物及超细粉体的制备 随着科学技术的发展，作为新材料的原始材料 的稀土氧化物得到了越来越广泛的应用，而且 稀土氧化物的制备向着具有特殊物理化学型状 的方向发展，如要求制备不同粒径、不同比表 面积的稀土氧化物和稀土复合物粉体等。 稀土金属在空气中氧化或在空气中灼烧稀土的 氢氧化物以及含挥发性酸根的稀土盐类（如： 草酸盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐等）就可得到稀土氧化物。一般形成倍半氧化物（RE2O3） ，而铈形
8、成CeO2，镨形成Pr6O11(Pr2O34PrO2)， 铽形成Tb4O7(Tb2O32TbO2)。工业上一般用在空 气中灼烧稀土碳酸盐和稀土草酸盐的方法制备 稀土氧化物，Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011
9、 Aspose Pty Ltd. 化学反应方程式如下： 2RE3+ + 6HCO3 RE2(CO3)3 + 3CO2 + 3H2O RE2(CO3)3 RE2O3 + 3CO2 2RE3+ + 3H2C2O4 RE2(C2O4)3+ 6H+ RE2(C2O4)3 + 3/2O2 RE2O3 + 6CO2Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profi
10、le 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Asp
11、ose Pty Ltd. 工业生产中沉淀草酸稀土的条件如下：将含REO为 20100g/L的稀土溶液，调节酸度为pH=23左右，然后 加热到8090、在搅拌条件下加入固体草酸进行沉淀 。草酸的用量是稀土氧化物重量的1.21.4倍，沉淀 30min后，过滤、洗涤得到草酸稀土。沉淀条件的改变 对草酸稀土的物理性能有很大的影响，如料液酸度低、 沉淀温度低，沉淀出的稀土草酸盐粒度细、不致密、过 滤慢。反之，沉淀酸度高、温度高，沉淀出的稀土草酸 稀土粒度粗而致密。如果将草酸稀土长时间(2030h)地 在母液中加热，则草酸稀土的粒度变粗，形成致密而均 匀的颗粒。制得的水合草酸稀土的结晶水通常为10个， 条
12、件不同也有6、7、9和11个结晶水。含水草酸盐在 4060开始脱水，300左右结晶水完全脱出，360 草酸稀土开始分解，到800时形成氧化物。为了保证 分解完全，生产上分解温度常控制定800900，灼烧 2h。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
13、Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.一、超细稀土氧化物的制备 超细稀土化合物有着更为广泛的用途，如，超导材料、 功能陶瓷材料、催化剂、传感材料、抛光材料、发光材 料、精密电镀以及高熔点高强度合金等都需要稀土超细 粉体，稀土超细化合物的制备已成为近年来的研究热点 。 稀土超细粉体的制备方法按物质的聚集状态分为固相法 、液相法和气相法。固相法处理量大，但其能量利用率 低，在粉体制备过程中易引入杂质，制备出的粉体粒度 分布宽，形态难控制，且同步进行表面处理比较困难； 气相法制备粉体纯度高、粒度小、单分散性好，然而设 备复杂、能耗大、成本高，这些都严重制约了它们的应
14、用发展；相比之下，液相法具有合成温度低、设备简单 、易操作、成本低等优点，是目前实验室和工厂广泛采 用的制备稀土化合物超细粉体的方法。液相法主要有溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法、微乳液法、醇盐水解法和 模板法等，其中最适合工业化生产的首选沉淀法。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-201
15、1 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 沉淀法是把沉淀剂加入到金属盐溶液中进行沉淀 ，然后经过过滤、洗涤、干燥、热分解得到粉体 材料，操作比较简单，是一种最经济的制备稀土 化合物超细物粉体的方法。 沉淀法包括直接沉淀法、共沉淀法和均匀沉淀法 等。直接沉淀法是将沉淀剂加入到金属的盐溶液 中，得到前驱体化合物，然后加热分解获得超细 粉体；共沉淀法是在混合金属盐溶液中加入沉淀 剂，得到各种成分均一的沉淀； 但上述两种方法沉淀时，沉淀剂的加入可能会使 局部沉淀剂浓度过高，产生不均匀现象，因此添 加在溶液中经化学反应可缓慢生成沉淀剂的物质
16、 ，就是均匀沉淀法。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在沉淀法之中碳铵沉淀法和草酸盐沉淀法是目 前生产普通稀土氧化物的经典方法，只要控制 适宜的条件或加以改变就可以生产超细稀土化 合物粉体，因而是最适合工业生产的方法，也 是研究较多的方法。 碳铵是廉价易得的工业原料，碳铵沉淀法是近 年来发展起来的一种制备稀土氧化物超细粉体 的方法，具有操作简单，成本低，适合工业化 生产的特点。
