功能和環(huán)境導(dǎo)向稀土化合物沉淀結(jié)晶技術(shù).pdf

1、調(diào)控稀土化合物的性能指標(biāo),減少廢水排放是當(dāng)前稀土工業(yè)新技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。本文圍繞碳酸稀土和草酸稀土沉淀結(jié)晶過程顆粒特性調(diào)控、氯根含量控制和節(jié)水環(huán)保技術(shù)開展了研究,具體內(nèi)容包括:
　　以鑭石型的鑭、鈰和鐠釹碳酸鹽為原料,通過熱水解和堿水解方法實(shí)現(xiàn)了碳酸稀土的相態(tài)轉(zhuǎn)變,得到了相應(yīng)的堿式碳酸鹽REOHCO3。掃描電鏡(SEM)、X-射線粉末衍射(XRD)和化學(xué)分析結(jié)果證明相態(tài)轉(zhuǎn)變可以在高于80℃的中性和堿性溶液中發(fā)生,其轉(zhuǎn)化率隨溫度和

2、起始溶液pH的升高、陳化時(shí)間的延長而增大。隨著相轉(zhuǎn)變的進(jìn)行,溶液的pH開始下降明顯,而后趨于平緩。相應(yīng)地,大的團(tuán)聚體顆粒解散成小的單個(gè)粒子,導(dǎo)致粒度減小,分布變窄,氯根含量降低和堆密度的增大。據(jù)此,發(fā)展了一種新的制備具有高堆密度、低氯根含量、細(xì)粒度和窄分布的新方法。而且,通過改變相轉(zhuǎn)變條件可以方便地調(diào)諧顆粒特征。
　　研究了固體硫酸稀土和碳酸氫銨在含稀土的硫酸銨溶液中形成晶型碳酸稀土的條件,確定了硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釹和混合的硫酸

3、鑭鈰、硫酸鑭釹轉(zhuǎn)化為碳酸鹽的所允許的硫酸銨濃度及其與硫酸稀土溶解度的關(guān)系。證明高溶解度硫酸稀土的加入可以突破低溶解度硫酸鑭和硫酸鈰與碳酸氫銨反應(yīng)形成結(jié)晶碳酸稀土?xí)r對硫酸銨濃度的限制,得到高濃度的硫酸銨母液,使低成本回收硫酸銨成為可能。用熟石灰處理硫酸銨溶液,得到氨水和硫酸鈣渣,澄清液可作為上述固相轉(zhuǎn)化反應(yīng)的底液循環(huán)利用,得到鈣殘留僅為千分之一的碳酸稀土。
　　利用CO2和堿與氯化鈰溶液的氣-液-固相反應(yīng)制備結(jié)晶碳酸鈰。XRD、SE

4、M和化學(xué)分析結(jié)果表明:在60℃或95℃下,固定RE3+:OH-=1:3和反應(yīng)時(shí)間1h,提高CO2壓力可以使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率提高,并促進(jìn)了晶相由堿式碳酸鈰向正碳酸鈰、形貌由球形向條狀轉(zhuǎn)變,得到混合晶型的碳酸鹽;當(dāng)堿用量是理論值的90％時(shí),在60℃和0.04MPa的 CO2分壓下反應(yīng)1h可以得到球形堿式碳酸鈰,其氧化物含量達(dá)78.08%。所有碳酸鹽經(jīng)高溫煅燒都可以得到大小均勻的類球形氧化物顆粒。
　　研究了超聲輔助下碳酸稀土和草酸稀土沉淀的