直接制備氫氧化鑭粉體的工藝研究.pdf

1、氫氧化鑭(La(OH)3)粉體作為熒光、激光、磁光、精密陶瓷和催化等材料的基質材料之一廣泛地應用于現(xiàn)代工業(yè)各領域中。La(OH)3可以作為光催化劑、新型吸附除磷劑、涂料增強劑、除硫劑，還可以用于醫(yī)用藥物領域中。近年來La(OH)3的制備方法和合成機理備受關注，針對La(OH)3性能指標的研究和高純潔凈的La(OH)3粉體高效制備工藝的研究也受到研究者和使用者的廣泛重視。研究及開發(fā)高效提取制備高純潔凈的La(OH)3粉體的新工藝就成為關注

2、的熱點和要解決的重大課題。
　　目前，La(OH)3粉體的制備工藝過程存在著工藝流程復雜、化工原料消耗大、雜質含量高、能耗大、成本高及廢水的處理與排放等問題。本文針對La(OH)3粉體制備工藝的現(xiàn)狀和面臨的問題，提出了一種直接水化法制備La(OH)3的新方法。該法是在常溫常壓下進行，反應過程中不需要加熱加壓，不需要添加任何分散劑，反應結束后不需要分離、洗滌、研磨等后處理過程，可以實現(xiàn)氧化鑭(La2O3)一步水化法合成La(OH)3

3、粉體。
　　本研究以我國現(xiàn)有稀土分離提取技術為基礎，從工藝的各個環(huán)節(jié)入手，克服現(xiàn)行工藝的弊端，進行了La(OH)3粉體制備工藝簡單化及成本最小化的研究。通過正交實驗和單因素實驗對La2O3水化過程中的各水化條件進行研究。正交實驗結果表明水化條件為：H2O/La2O3摩爾比范圍為5.4-6.3、轉速范圍為100-150r/min、給水速率為2mL/min、攪拌方式對La2O3轉化率沒有較大的影響。水化條件單因素實驗結果得出的合理工藝

4、參數(shù)是：H2O/La2O3摩爾比為5.4、轉速為100r/min、給水速率為2mL/min、反應過程中連續(xù)攪拌。
　　本實驗完成了La2O3水化合成La(OH)3粉體反應機理的研究，利用熱力學基本原理及相關物質的熱力學數(shù)據(jù)，完成La2O3水化反應的熱平衡計算及熱量衡算，完成了La2O3水化反應的熱力學研究，結果表明該反應為放熱反應，放熱量為282KJ。研究建立了水化反應過程理論模型方程，對La2O3水化反應過程的動力學特性進行了研

5、究，確定了La2O3水化反應機理以及水化反應過程中的反應步驟，反應過程分兩個階段進行反應，有中間產(chǎn)物LaOOH生成，得出了La2O3水化反應過程中的反應活化能為379KJ/mol，水化反應動力學方程為lnk=lnA-379/RT。
　　借助增重百分比控制、化學分析、XRD圖譜衍射法、掃描電鏡分析法、粒度分析法等分析手段，從不同的方面和角度研究、分析了產(chǎn)物的純度、形貌、組織結構、顆粒粒徑大小及分布等。
　　本研究對現(xiàn)有工藝進行