[發明專利]一種利用水解-氯化耦合反應連續生產電解稀土鎂合金用原料的方法

有效

• 申請號: 202110383123.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113106497B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 盧旭晨;張志敏;閆巖;王天華;薛立強;李金沙
• 申請（專利權）人: 河北大有鎂業有限責任公司;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C25C3/36
• 分類號: C25C3/36
• 代理公司: 石家莊知住優創知識產權代理事務所(普通合伙) 13131
• 代理人: 王麗巧

1.一種利用水解-氯化耦合反應連續生產電解稀土鎂合金用原料的方法，其特征在于：所述方法包括下列步驟：

（a）將氯化銨和稀土氧化物配料并混合均勻，得到氯化銨和稀土氧化物混合物；將氯化銨和水合氯化鎂配料并混合均勻，得到氯化銨和水合氯化鎂混合物；

（b）將物料按照氯化銨和稀土氧化物混合物、氯化銨和水合氯化鎂混合物、稀土氧化物、水合氯化鎂的順序在耐熱容器中自下向上分布；

步驟（b）中，物料采用自下而上的非直接接觸方式分布，氯化銨和稀土氧化物混合物頂部與氯化銨和水合氯化鎂混合物底部之間的距離為2~200cm，氯化銨和水合氯化鎂混合物頂部與稀土氧化物底部之間的距離為25~250cm，稀土氧化物頂部與水合氯化鎂底部之間的距離為5~100cm；上部兩層物料稀土氧化物和水合氯化鎂的粒徑為0.02μm~20mm；氯化銨和稀土氧化物混合物的厚度大于5cm，且氯化銨和水合氯化鎂混合物與氯化銨和稀土氧化物混合物厚度的比值大于2.5；氯化銨和水合氯化鎂混合物呈圓臺或棱臺分布，圓臺或棱臺側面與下底面之間夾角為15°~88°；

（c）將步驟（b）所得物料進行加熱，制備得到電解稀土鎂合金用原料；

（d）將步驟（c）得到的產物無水氯化鎂和無水稀土氯化物從耐熱容器的下部排出，將上部的吸收了凝華的氯化銨后的水合氯化鎂和稀土氧化物作為下一批反應物料，實現電解稀土鎂合金用原料的連續化生產。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（a）中，水合氯化鎂由下式表示：MgCl₂·mH₂O，其中6≥m0；稀土氧化物選自下列氧化物中的一種或多種：氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化钷、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化鐿、氧化镥、氧化釔、氧化鈧。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（a）中，氯化銨和稀土氧化物混合物中氯化銨與稀土氧化物的摩爾比為（6~48）:1，氯化銨和水合氯化鎂混合物中氯化銨與水合氯化鎂的摩爾比為（0~0.5）:1。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（c）中，物料的加熱方式為：上部物料水合氯化鎂和稀土氧化物采用恒溫方式，下部物料氯化銨和稀土氧化物混合物與氯化銨和水合氯化鎂混合物均采用單獨控溫的分段升溫方式。

5.根據權利要求1或4所述的方法，其特征在于：所述步驟（c）中，上部物料水合氯化鎂和稀土氧化物的加熱方式為：70~250℃保溫1.2~4.3h；下部物料氯化銨和稀土氧化物混合物與氯化銨和水合氯化鎂混合物的加熱方式為：首先，將氯化銨和稀土氧化物混合物控溫在180~280℃，氯化銨和水合氯化鎂混合物控溫在80~250℃，均保溫0.5~2h；其次，將氯化銨和稀土氧化物混合物控溫在300~380℃，氯化銨和水合氯化鎂混合物控溫在260~320℃，均保溫0.2~0.8h；再次，將氯化銨和稀土氧化物混合物控溫在385~750℃，氯化銨和水合氯化鎂混合物控溫在325-550℃，均保溫0.5~1.5h。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（c）中，加熱過程中對氯化銨和水合氯化鎂混合物、稀土氧化物和水合氯化鎂進行攪拌，攪拌速度為0~80轉/分。