專利名稱：程序升溫法制備高純無水氯化鐠或氯化釹的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種程序升溫法制備高純無水氯化鐠或氯化錢，屬于稀土材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無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，1989,47(1) :14-18.提供一種無水氯化釹的制備方法，將NdCl3 ·6Η20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，逐級脫水，得到無水氯化釹，該方法在工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)中氯化氫氣體對設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，同時需對尾氣進(jìn)行強(qiáng)化處理；文獻(xiàn)陳惠冬所著的“無水氯化釹的形成熱力學(xué)計算及應(yīng)用”，稀土，1989，(3) 4-7.提供一種無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，得到無水氯化釹，Nd2O3氯化率達(dá)到100% ；文獻(xiàn)鄭朝貴所著的“ft~Cl3-SrCl2-LiCl三元體系相圖的研究”，北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，1989，25(6) =658-663.提供一種無水氯化鐠的制備方法，將PrCl3 · BH2O在干燥HCl氣氛中減壓逐級脫水，得到無水氯化鐠。這些方法沒有對無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水氯化鐠或氯化釹，該方法在工業(yè)規(guī)模中得到高純無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 · BH2O或NdCl3 · 6H20,以氧化稀土量計含氧化鐠或氧化釹純度大于99. 9%,PrCl3 ·6Η20或NdCl3 ·6Η20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. OSPa時，設(shè)定升溫程序開始加熱，升溫程序?yàn)槭覝?150°C， 升溫速度為1. 080C /分鐘，升溫時間2小時，在150°C保溫時間2小時；150°C 240°C，升溫速度為0. 750C /分鐘，升溫時間2小時，在保溫時間4小時；240°C 300°C，升溫速度為0. 5°C /分鐘，升溫時間2小時，在300°C保溫時間2小時；300°C 350°C，升溫速度為0. 420C /分鐘，升溫時間2小時，在350°C保溫時間6. 5 6. 8小時，爐體溫度自然降到 50°C時，出料，真空包裝，得到的無水氯化鐠或氯化釹經(jīng)分析檢測含水量小于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，控制溫度變化士rc，由于加熱體系屬外熱式加熱，升溫速度過快或保溫時間短，傳到爐體內(nèi)部溫度不均勻，會造成靠近爐體物料溫度過高極易發(fā)生水解，生成ftoci或NdOCl，而中間部位溫度偏低，物料脫水不完全，得到的無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間。 氯化銨加入量偏低，容易生成ftOCl或NdOCl，氯化銨加入量偏高，成本偏高，同時氯化銨中微量雜質(zhì)會在產(chǎn)品中富集，影響產(chǎn)品質(zhì)量。該項技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)規(guī)模的程序升溫爐每批產(chǎn)無水氯化鐠或氯化釹90kg，得到的高純無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)施例方式實(shí)施例1130kg PrCl3 · 6H20晶體與65kg氯化銨晶體在混料機(jī)中混合均勻，將混合后的物料分別裝入到瓷缽中，再將含物料的瓷缽均勻擺放到程序升溫爐中，用水還真空泵抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0. 08 時，設(shè)定升溫程序開始加熱，升溫程序?yàn)槭覝?150°C，升溫速度為1. 08°C /分鐘，升溫時間2小時，在150°C保溫時間2小時；150°C 240°C，升溫速度為0. 75 V /分鐘，升溫時間2小時，在240 V保溫時間4小時；240 V 300 V，升溫速度為0. 5°C /分鐘，升溫時間2小時，在300°C保溫時間2小時；300°C 350°C，升溫速度為 0. 42°C /分鐘，升溫時間2小時，在350°C保溫時間6. 5小時，爐體溫度自然降到50°C時，出料，真空包裝，得到90. 4kg的無水氯化鐠，經(jīng)分析檢測含水量為0. 05%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，無水氯化鐠純度為99. 9%。實(shí)施例2130kgNdCl3 · 6H20晶體與65kg氯化銨晶體在混料機(jī)中混合均勻，將混合后的物料分別裝入到瓷缽中，再將含物料的瓷缽均勻擺放到程序升溫爐中，用水還真空泵抽真空， 當(dāng)真空度達(dá)到0. OSPa時，設(shè)定升溫程序開始加熱，升溫程序?yàn)槭覝?150°C，升溫速度為1.08°C /分鐘，升溫時間2小時，在150°C保溫時間2小時；150°C 240°C，升溫速度為0. 750C /分鐘，升溫時間2小時，在240°C保溫時間4小時；240°C 300°C，升溫速度為0. 5°C /分鐘，升溫時間2小時，在300°C保溫時間2小時；300°C 350°C，升溫速度為 0. 42V /分鐘，升溫時間2小時，在350V保溫時間6. 6小時，爐體溫度自然降到50°C時，出料，真空包裝，得到90. 6kg的無水氯化釹經(jīng)分析檢測含水量為0. 06%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，無水氯化釹純度為99. 9%。實(shí)施例3 130kg NdCl3 · 6H20晶體與65kg氯化銨晶體在混料機(jī)中混合均勻，將混合后的物料分別裝入到瓷缽中，再將含物料的瓷缽均勻擺放到程序升溫爐中，用水還真空泵抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0. 08 時，設(shè)定升溫程序開始加熱，升溫程序?yàn)槭覝?150°C，升溫速度為1. 08°C /分鐘，升溫時間2小時，在150°C保溫時間2小時；150°C 240°C，升溫速度為0. 75 V /分鐘，升溫時間2小時，在240 V保溫時間4小時；240 V 300 V，升溫速度為0. 5°C /分鐘，升溫時間2小時，在300°C保溫時間2小時；300°C 350°C，升溫速度為 0. 42°C /分鐘，升溫時間2小時，在350°C保溫時間6. 8小時，爐體溫度自然降到50°C時，出料，真空包裝，得到90. 7kg的無水氯化釹經(jīng)分析檢測含水量為0. 05%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，無水氯化釹純度為99. 9%。
權(quán)利要求
1.程序升溫法制備高純無水氯化鐠或氯化釹，其特征在于，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 · 6H20或NdCl3 · 6H20,以氧化稀土量計含氧化鐠或氧化釹純度大于99. 9%, PrCl3 · 6H20或NdCl3 · 6H20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. OSPa時，設(shè)定升溫程序開始加熱，升溫程序?yàn)槭覝?150°C，升溫速度為1. 08°C /分鐘，升溫時間2小時， 在150°C保溫時間2小時；150°C 240°C，升溫速度為0. 75°C /分鐘，升溫時間2小時，在 240 V保溫時間4小時；240 V 300 V，升溫速度為0. 5°C /分鐘，升溫時間2小時，在300 V 保溫時間2小時；300°C 350°C，升溫速度為0. 42°C /分鐘，升溫時間2小時，在350°C保溫時間6. 5 6. 8小時，爐體溫度自然降到50°C時，出料，真空包裝，得到的無水氯化鐠或氯化釹經(jīng)分析檢測含水量小于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%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種程序升溫法制備高純無水氯化鐠或氯化釹，屬于稀土材料制備領(lǐng)域。本發(fā)明是用PrCl3·6H2O或NdCl3·6H2O和氯化銨按重量比2∶1混合，用水噴射泵抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0.08Pa時，設(shè)定升溫程序開始加熱，溫度在室溫～350℃，控制分段升溫速度和保溫時間，得到的無水氯化鐠或氯化釹經(jīng)分析檢測含水量小于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％。該法已應(yīng)用在工業(yè)規(guī)模的程序升溫爐每批產(chǎn)無水氯化鐠或氯化釹90kg生產(chǎn)線上。
文檔編號C01F17/00GK102502756SQ20111034624
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉海旺, 張瑞祥, 王士智, 胡珊珊, 許宗澤, 郝先庫, 馬顯東 申請人:包頭市京瑞新材料有限公司