[發(fā)明專利]無水氯化鑭的制備方法

在審

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• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107500334A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓繼龍;都永生;孫慶國;韓鳳清;李斌凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44304
• 代理人: 孫偉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及一種以七水氯化鑭為原料來制備無水氯化鑭的方法。

背景技術(shù)

稀土元素是21世紀具有戰(zhàn)略地位的元素，憑借其獨特的光、電、磁等物理化學特性，而廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防工業(yè)的各個領(lǐng)域，因此，稀土元素被稱為“21世紀新材料的寶庫”。在最近幾年，稀土元素更是由于其重要的生物活性和藥理學作用，而越來越受到人們的關(guān)注。

目前制備無水氯化稀土的方法有以下4種：(1)四氫呋喃配合物法，即Deacon于1979年發(fā)展的在THF溶液中通過金屬交換反應(yīng)制備無水氯化稀土的方法，該方法是從稀土金屬出發(fā)，經(jīng)與氯化汞反應(yīng)，制備無水稀土氯化物的THF配合物的方法；(2)結(jié)晶水和稀土氯化物的減壓脫水法，即經(jīng)濕法冶金后制得氯化稀土溶液，再進行減壓濃縮、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；(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；以及(4)稀土氧化物氯化法。但是上述制備方法卻各自存在較大的弊端，其中，四氫呋喃配合物法在生產(chǎn)過程中引入了四氫呋喃，副產(chǎn)有毒物質(zhì)如HgCl₂等，嚴重污染環(huán)境，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；結(jié)晶水和稀土氯化物的減壓脫水法脫水效果不佳，產(chǎn)品純度不高；氯化銨升華法制備氯化稀土過程中，稀土中若存在+4價稀土元素存在時，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；而稀土氧化物氯化法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，并且該方法產(chǎn)品不穩(wěn)定，氯化溫度高達1050℃～1100℃，氯化過程氯氣在高溫下對設(shè)備腐蝕嚴重。

無水氯化鑭是制備含稀土類有機化合物的基礎(chǔ)試劑，可以在石油精煉中起到催化作用，同時，可用來冶煉稀土金屬、稀土合金的重要原料，也是生產(chǎn)拋光粉的主要原料。作為稀土元素中的一種，高純度無水氯化鑭的制備具有一定的困難。因此，需要探索一種工藝簡單、且脫水效率高、產(chǎn)品純度高的無水氯化鑭的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種無水氯化鑭的制備方法，該制備方法工藝簡單易行、脫水效率高、制備溫度低，減輕了設(shè)備腐蝕的問題，同時環(huán)境污染小，且制備的無水氯化鑭純度高。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種無水氯化鑭的制備方法，包括步驟：

S1、將七水氯化鑭于60℃～100℃下進行一段流化脫水，獲得三水氯化鑭粗品；

S2、將所述三水氯化鑭粗品于120℃～130℃下進行二段流化脫水，獲得一水氯化鑭粗品；

S3、將所述一水氯化鑭粗品于140℃～160℃下進行三段流化脫水，獲得無水氯化鑭；

其中，所述三段流化脫水在氯化氫氣體氛圍內(nèi)進行。

進一步地，所述二段流化脫水在氯化氫氣體氛圍內(nèi)進行。

進一步地，所述一段流化脫水在氯化氫氣體氛圍內(nèi)進行。

進一步地，所述步驟S1～S3中均通過控制鼓風氣流速度使所述一段流化脫水、二段流化脫水和三段流化脫水平穩(wěn)進行。

進一步地，所述一段流化脫水、二段流化脫水和三段流化脫水的鼓風氣流速度依次減小。

進一步地，在所述步驟S1中，所述七水氯化鑭在進行一段流化脫水之前先行粉碎。

進一步地，所述步驟S3后，將尾氣回收并用于提供氯化氫氣體氛圍。

本發(fā)明通過將七水氯化鑭進行分段流化脫水，并提供氯化氫保護氣體氛圍，從而有效抑制了中間產(chǎn)物一水氯化鑭在脫水至無水氯化鑭過程中的水解作用，大大提高了產(chǎn)品純度；并且該無水氯化鑭的制備方法脫水溫度低，制備成本低，脫水效果好。相比現(xiàn)有技術(shù)中無水氯化鑭的一般制備方法，根據(jù)本發(fā)明的制備方法不涉及高溫氧化過程，操作簡單，對設(shè)備要求較低，減輕了設(shè)備腐蝕的問題并降低了環(huán)境污染。

附圖說明

通過結(jié)合附圖進行的以下描述，本發(fā)明的實施例的上述和其它方面、特點和優(yōu)點將變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的流化脫水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的無水氯化鑭的制備方法的步驟流程圖。

具體實施方式