專利名稱：稀土硫化物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)合成方法，特別是一種稀土硫化物的制備方法。
稀土硫化物是一種重要的稀土化合物。其熔點較高，耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性及光學(xué)性能都比較好，主要用于感光材料、染料著色及熔煉難熔金屬的坩堝材料等。由于目前的技術(shù)所限，稀土硫化物的潛在作用尚未被人們所認(rèn)識。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些技術(shù)難題相繼解決，稀土硫化物的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅鹉陻U大。例如，稀土金屬釤的硫化物——硫化釤，除具有上述稀土硫化物的一般性能外，還具有良好的熱電性能，也是一種很有前途的半導(dǎo)體材料。
傳統(tǒng)生產(chǎn)稀土硫化物的方法是采用硫磺與稀土氧化物加熱反應(yīng)來產(chǎn)生稀土硫化物。
由于采用上述方法生產(chǎn)的稀土硫化物純度低、質(zhì)量差，使人們對其性能的認(rèn)識受到限制，因而未能發(fā)揮應(yīng)有的作用，而且采用該方法時，會產(chǎn)生氣體硫化物污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、成本低、質(zhì)量高的稀土硫化物的制備方法。
本發(fā)明的稀土硫化物的制備方法是以稀土金屬與硫化鋅為原料，在10-2-10-4pa的真空度和1000-1600℃的溫度條件下反應(yīng)得到硫化稀土ReS。
上述反應(yīng)過程實際上是稀土金屬與硫化鋅先反應(yīng)得到三硫化二稀土(Re2S3)，再經(jīng)過繼續(xù)加熱將鋅蒸出，得到硫化稀土ReS。
所述反應(yīng)的反應(yīng)方程式為
也有的稀土金屬與硫化鋅反應(yīng)直接生成硫化稀土
其中，選擇硫化鋅作還原氧化劑，是因為稀土金屬的活性和鋁相似，比鈣、鎂差，但比鋅、鐵好。稀土金屬不能還原金屬活性比其好、蒸氣壓比其高的鈣、鎂金屬，只能還原金屬活性比其差、蒸氣壓比其低的金屬。由于鋁的蒸氣壓比鋅低，無法蒸餾；而且極易與稀土金屬元素形成合金，所以不能選擇鋁的硫化物作還原氧化劑。一般活性越差的金屬蒸餾溫度越高；鋅在900℃開始蒸餾，鐵在1500℃開始蒸餾，因此，選擇硫化鋅(ZnS)還原氧化劑最佳。
硫化鋅的純度直接影響著稀土硫化物的純度。一般稀土硫化物的純度可達(dá)99.9％，經(jīng)蒸餾后可達(dá)99.95％。隨著稀土金屬純度和硫化鋅純度及反應(yīng)真空度的提高，生產(chǎn)出的稀土硫化物的純度也會提高。
一般來說，需要什么稀土金屬硫化物就用該稀土金屬去還原，即稀土金屬和硫化鋅在真空狀態(tài)下反應(yīng)后，進(jìn)行蒸餾即可得到該稀土硫化物。
所述加熱蒸餾過程實為蒸出鋅的單質(zhì)、使三硫化二稀土變價成為硫化稀土并使產(chǎn)物硫化稀土純化的過程。
本發(fā)明的稀土硫化物的制備方法具有投資少、價格低、無污染、效率高、操作簡單、安全可靠等優(yōu)點，能生產(chǎn)出高純度的稀土硫化物。
下面結(jié)合實施例進(jìn)一步描述本發(fā)明實施例一種硫化釤的制備方法，包括以稀土金屬釤(Sm)和硫化鋅(ZnS)為原料在真空碳管爐中以1200℃的溫度和10-2pa的真空度下制得三硫化二釤(Sm2S3)，再繼續(xù)加熱將鋅蒸出，并使三硫化二釤變價成為硫化釤，即可得到呈粉末狀、粒度為200目的硫化釤(SmS)。
權(quán)利要求
1.一種稀土硫化物的制備方法，其特征是以稀土金屬與硫化鋅為原料，在10-2-10-4pa的真空度和1000-1600℃的溫度條件下反應(yīng)得到硫化稀土ReS。
全文摘要
一種稀土硫化物的制備方法。它包括以稀土金屬與硫化鋅為原料,在10
文檔編號C01F17/00GK1262224SQ0010042
公開日2000年8月9日 申請日期2000年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月31日
發(fā)明者李波 申請人:李波