[發(fā)明專利]程序升溫法制備高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110346246.0
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102502756A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝先庫(kù);張瑞祥;馬顯東;許宗澤;胡珊珊;劉海旺;王士智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 包頭市京瑞新材料有限公司
• 主分類號(hào): C01F17/00
• 分類號(hào): C01F17/00
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種程序升溫法制備高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹，屬于稀土材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無(wú)水氯化鐠和氯化釹可以分別用于有機(jī)合成催化劑、合成橡膠催化劑、高純鐠或釹金屬的制備等應(yīng)用領(lǐng)域。無(wú)水氯化鐠或氯化釹制備方法有水合氯化物脫水法、氧化物氯化法和亞硫酰氯脫水法等。文獻(xiàn)張翊鳳所著的“NdCl₃-LiCl及NdCl₃-LiCl-NaCl體系相圖的研究”，化學(xué)學(xué)報(bào)，1989，47(1)：14-18.提供一種無(wú)水氯化釹的制備方法，將NdCl₃·6H₂O置于P₂O₅干燥器中初步脫水，然后在HCl氣氛中邊加熱邊抽吸減壓，逐級(jí)脫水，得到無(wú)水氯化釹，該方法在工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)中氯化氫氣體對(duì)設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，同時(shí)需對(duì)尾氣進(jìn)行強(qiáng)化處理；文獻(xiàn)陳惠冬所著的“無(wú)水氯化釹的形成熱力學(xué)計(jì)算及應(yīng)用”，稀土，1989，(3)：4-7.提供一種無(wú)水氯化釹的制備方法，將NH₄Cl和Nd₂O₃混合均勻，在真空條件下，逐漸升溫，得到無(wú)水氯化釹，Nd₂O₃氯化率達(dá)到100％；文獻(xiàn)鄭朝貴所著的“PrCl₃-SrCl₂-LiCl三元體系相圖的研究”，北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，1989，25(6)：658-663.提供一種無(wú)水氯化鐠的制備方法，將PrCl₃·6H₂O在干燥HCl氣氛中減壓逐級(jí)脫水，得到無(wú)水氯化鐠。這些方法沒(méi)有對(duì)無(wú)水氯化鐠或氯化釹產(chǎn)品中含水量和水不溶物分析，而有機(jī)合成催化劑要求高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，不能含有水不溶物，高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹含水量均要求小于0.1％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種程序升溫法制備高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹，該方法在工業(yè)規(guī)模中得到高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹產(chǎn)品，其中含水量小于0.1％，產(chǎn)品加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，產(chǎn)品純度大于99％，收率大于99％。

技術(shù)解決方案：將直接從稀土萃取分離制備出的氯化鐠或氯化釹溶液加熱濃縮結(jié)晶，得到顆粒狀晶體PrCl₃·6H₂O或NdCl₃·6H₂O，以氧化稀土量計(jì)含氧化鐠或氧化釹純度大于99.9％，PrCl₃·6H₂O或NdCl₃·6H₂O和氯化銨按重量比2∶1在混料機(jī)中混合，將混合后的物料分別裝入到體積為1升瓷缽中，再將含物料的瓷缽均勻擺放到程序升溫爐中，用水噴射泵抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0.08Pa時(shí)，設(shè)定升溫程序開(kāi)始加熱，升溫程序?yàn)椋菏覝亍?50℃，升溫速度為1.08℃/分鐘，升溫時(shí)間2小時(shí)，在150℃保溫時(shí)間2小時(shí)；150℃～240℃，升溫速度為0.75℃/分鐘，升溫時(shí)間2小時(shí)，在240℃保溫時(shí)間4小時(shí)；240℃～300℃，升溫速度為0.5℃/分鐘，升溫時(shí)間2小時(shí)，在300℃保溫時(shí)間2小時(shí)；300℃～350℃，升溫速度為0.42℃/分鐘，升溫時(shí)間2小時(shí)，在350℃保溫時(shí)間6.5～6.8小時(shí)，爐體溫度自然降到50℃時(shí)，出料，真空包裝，得到的無(wú)水氯化鐠或氯化釹經(jīng)分析檢測(cè)含水量小于0.1％，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，產(chǎn)品純度大于99.9％。

發(fā)明效果：本發(fā)明中脫水溫度是制備高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹最關(guān)鍵因素，采用程序升溫控制爐體內(nèi)物料在同一溫度下脫水，控制溫度變化±1℃，由于加熱體系屬外熱式加熱，升溫速度過(guò)快或保溫時(shí)間短，傳到爐體內(nèi)部溫度不均勻，會(huì)造成靠近爐體物料溫度過(guò)高極易發(fā)生水解，生成PrOCl或NdOCl，而中間部位溫度偏低，物料脫水不完全，得到的無(wú)水氯化鐠或氯化釹中含水不溶物和含水量偏高，所以要嚴(yán)格設(shè)定升溫速度和分段保溫時(shí)間。氯化銨加入量偏低，容易生成PrOCl或NdOCl，氯化銨加入量偏高，成本偏高，同時(shí)氯化銨中微量雜質(zhì)會(huì)在產(chǎn)品中富集，影響產(chǎn)品質(zhì)量。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)規(guī)模的程序升溫爐每批產(chǎn)無(wú)水氯化鐠或氯化釹90kg，得到的高純無(wú)水氯化鐠或氯化釹含水量小于0.1％，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1