[發明專利]一種二氧化鈰氯化裝置

在審

• 申請號: 201910021438.0
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109678194A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 賈艷虹;何輝;肖益群;林如山;李迅
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種二氧化鈰氯化裝置，包括：反應器，加熱單元，冷凝單元，氣液分離單元，氣體吸收單元，CCl₄液體收集單元以及供氣單元。本發明裝置不僅可使二氧化鈰氯化為三氯化鈰，吸收有毒產物Cl₂和COCl₂，將四氯化碳充分循環利用，且反應完成后可實現反應產物三氯化鈰與氯化劑四氯化碳的分離。既不浪費，基本可以實現按照化學計量反應，也不會產生廢物。

技術領域

本發明涉及稀土生產專業領域；具體地，涉及一種二氧化鈰氯化裝置。

背景技術

鈰是汽車玻璃添加劑行業及汽車尾氣凈化催化劑行業的重要原料。鈰的氧化物和氯化物在鈰金屬的分離和純化中起著重要作用，其中將二氧化鈰轉化為三氯化鈰在氯化物熔鹽進行電解制備金屬鈰的關鍵步驟之一。

將氧化物轉化為氯化物的方法較多，主要使用HCl氣體、CCl₄和COCl₂等。其中，CCl₄是一種常用的氯化劑，氯化稀土氧化物反應如下(以CeO₂為例)：2CeO₂+2CCl₄→2CeCl₃+2CO₂+Cl₂、2CeO₂+4CCl₄→2CeCl₃+4CO+4Cl₂和2CeO₂+4CCl₄→2CeCl₃+4COCl₂+Cl₂。有關CCl₄氯化氧化物的方法和原理介紹較多，但是氯化裝置介紹較少。另外，稀土元素氧化物的氯化裝置通常為管式爐、流化床等。但是可循環使用的裝置未見報道。而且，目前有報道的稀土氧化物氯化裝置體積較大，設備復雜，大量的未反應的CCl₄氣體隨尾氣CO₂、CO、Cl₂和COCl₂排出作為廢物處理。該過程不僅消耗了大量的CCl₄，還增加了廢物的處理量。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的上述氯化裝置的缺陷，提供一種二氧化鈰氯化裝置，該裝置不僅可使二氧化鈰氯化為三氯化鈰，吸收有毒產物Cl₂和COCl₂，將四氯化碳充分循環利用，且反應完成后可實現反應產物三氯化鈰與氯化劑四氯化碳的分離。

為了實現上述目的，在基礎的實施方案中，本發明提供一種二氧化鈰氯化裝置，包括：

反應器，所述反應器內部容納有CCl₄液體以及CCl₄液體上方的二氧化鈰固體載料裝置，還包括與外部連通的進液口與導氣孔；

加熱單元，與所述反應器連接，對反應器加熱；

冷凝單元，分別設置有第一氣體進口及第一氣液出口，所述第一氣體進口與所述反應器的導氣孔連通；

氣液分離單元，與冷凝單元的第一氣液出口連通，包括第二氣體出口與第二CCl₄液體出口；

氣體吸收單元，所述氣體吸收單元與所述氣液分離單元的第二氣體出口連通；

CCl₄液體收集單元，與所述氣液分離單元的第二CCl₄液體出口連通，其中收集的CCl₄液體泵入所述二氧化鈰固體載料裝置；

供氣單元，與反應器內部連通。

在一種優選的實施方案中，所述氣體吸收單元包括Cl₂吸收器及COCl₂吸收器。