一種球形中比表面積少釹氧化稀土的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種少釹氯化稀土液為原料碳酸氫銨為沉淀劑合成球形中比表面積少釹氧化稀土的方法，屬于稀土應(yīng)用材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著新材料技術(shù)的發(fā)展，具有外觀形貌球形的稀土化合物展現(xiàn)出良好的市場(chǎng)前景，球形氧化稀土可用做寶石拋光，玻璃添加劑等。構(gòu)玻璃配合料的原料不僅要求同一原料有適宜的顆粒度，而且要求各原料間有一定的粒度分布，其目的在于提高混合質(zhì)量。稀土碳酸鹽的沉淀技術(shù)研宄主要集中于制備晶形碳酸稀土，以利于過濾，減少夾雜，提高純度。采用碳酸氫銨沉淀稀土比采用草酸沉淀稀土更有利，碳酸氫銨無毒，成本低，用它代替草酸做稀土沉淀劑，還可以克服草酸毒性大，污染環(huán)境的弊病。是一種很有前途的稀土沉淀劑，但稀土沉淀物通常為絮狀膠體，并含有大量的水和雜質(zhì)，難過濾，這給生產(chǎn)帶來許多不便，同時(shí)也限制了碳酸氫銨沉淀法的進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種球形中比表面積氧化稀土的方法，其產(chǎn)品形貌均為球形，BET:20 ?30m2/go
[0004]為此，所采用的技術(shù)方案為:
一種球形中比表面積少釹氧化稀土的制備方法，用少釹氯化稀土液為原料，向其中加入少釹碳酸鹽晶種并攪拌，再加入含氟的添加劑攪拌均勻，最后加入碳酸氫銨溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，控制沉淀溫度、沉淀劑流速及沉淀時(shí)間，經(jīng)洗滌、過濾、煅燒即得BET:20?30m2/g之間，氧化物RE0:84%?92%的球形中比表面積少釹氧化稀土產(chǎn)品。
[0005]一種球形中比表面積少釹氧化稀土的方法的具體步驟為:
步驟一:用少釹氯化稀土液為原料，配制成稀土濃度為0.4?1.6mol/L,氫離子濃度為0.001 ?0.01 mol/L 溶液；
步驟二:向步驟一制備的溶液中加入少釹碳酸鹽晶種，加入量為:稀土氧化物重量的25%?50%，攪拌均勻；
步驟三:在步驟二配制好的溶液中加入含氟的添加劑，該添加劑是NH4F、NH4HF2, NaF,LiF中的一種或多種組合，加入[Fr (%)量為:稀土氧化物重量的0.01%?0.1%，攪拌5分鐘；
步驟四:將碳酸氫銨加去離子水配制成濃度為1.9?2.lmol/L碳酸氫銨溶液；步驟五:將步驟四中配制好的碳酸氫銨溶液以稀土氧化物重量的1.2?2.0%加入步驟三配制好的溶液中進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)參數(shù)為:沉淀溫度為30?40°C，沉淀劑碳酸氫銨流量為20?40L/min，沉淀時(shí)間為5?6小時(shí)；最后經(jīng)洗滌、過濾、煅燒即得球形中比表面積少釹氧化稀土產(chǎn)品。
[0006]所述煅燒溫度為300?600 0C，煅燒時(shí)間為3?9小時(shí)。
[0007]本發(fā)明以最佳的組合合成條件合成了少釹氧化稀土外觀形貌球形，BET:20?30m2/g之間，氧化物RE0:84?92%，具有較好的拋光性能的少釹稀土氧化物。而且本發(fā)明以少釹氯化稀土液為原料，碳銨溶液為沉淀劑，原材料易得，成本低；沉淀工藝簡(jiǎn)單，便于操作，具有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化前景。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的外觀形貌圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的外觀形貌圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的外觀形貌圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的外觀形貌圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的外觀形貌圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例6的外觀形貌圖；
圖7為本發(fā)明對(duì)比例I的外觀形貌圖；
圖8為本發(fā)明對(duì)比例2的外觀形貌圖；
圖9為本發(fā)明對(duì)比例3的外觀形貌圖；
圖10為本發(fā)明對(duì)比例4的外觀形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1:在50M3沉淀槽中加入少釹氯化稀土液5M3 (RE0:204g/L)，加水將料液稀釋到稀土濃度為0.4 mol/L，料液[H]+為0.001mol/L，攪拌狀態(tài)下加入稀土氧化物50%重的少釹碳酸鹽晶種，攪拌均勻，再加入0.08%NH4HFd^J溶液，攪拌5分鐘，開啟碳酸氫銨溶液閥門，按20?40L/min流量加入占稀土氧化物重量1.2%的碳酸氫錢溶液進(jìn)行沉淀，該碳酸氫銨溶液濃度1.9mol/L,反應(yīng)溫度30°C，沉淀時(shí)間為5.0小時(shí)，沉淀結(jié)束澄清后抽上清液打漿洗滌2次，離心過濾，得少釹碳酸鹽裝坩禍進(jìn)四孔煅燒爐煅燒，煅燒溫度450°C，恒溫煅燒時(shí)間7小時(shí)，少釹氧化物產(chǎn)品BET:25.4m2/g，外觀形貌見圖1。
[0010]實(shí)施例2:在50M3沉淀槽中加入少釹氯化稀土液8M3 (RE0:203g/L)，加水將料液稀釋到稀土濃度為1.6 mol/L,料液〔H+〕為0.01mol/L，攪拌狀態(tài)下加入稀土氧化物25%重的少釹碳酸鹽晶種，攪拌均勻，再加入0.05%NH4F溶液，攪拌5分鐘，開啟碳酸氫銨溶液閥門，按20?40L/min流量加入占稀土氧化物重量2.0%的碳酸氫銨溶液進(jìn)行沉淀，該碳酸氫銨溶液濃度為2.lmol/L,反應(yīng)溫度40°C，沉淀時(shí)間5.5小時(shí)，沉淀結(jié)束澄清后抽上清液打漿洗滌2次，離心過濾，少釹碳酸鹽裝坩禍進(jìn)四孔煅燒爐煅燒，煅燒溫度550°C，時(shí)間5小時(shí)，少釹氧化物產(chǎn)品BET:26.5m2/g，外觀形貌球形見圖2。
[0011]實(shí)施例3:在50M3沉淀槽中加入少釹氯化稀土液8M3(RE0:203g/L)，加水將料液稀釋到稀土濃度為1.0moI/L,料液〔H+〕為0.01mol/L，攪拌狀態(tài)下加稀土氧化物25%重的少釹碳酸鹽晶種，攪拌均勻，再加入0.05%NH4F溶液，攪拌5分鐘，開啟碳酸氫銨溶液閥門，按20?40L/min流量加入占稀土氧化物重量1.5%的碳酸氫銨溶液進(jìn)行沉淀，該碳酸氫銨溶液濃度2.8mol/L，反應(yīng)溫度40°C，沉淀時(shí)間6.0小時(shí)，沉淀結(jié)束澄清后抽上清液打漿洗滌2次，離心過濾，少釹碳酸鹽裝坩禍進(jìn)四孔煅燒爐煅燒，煅燒溫度300°C，時(shí)間9小時(shí)，比表面積為:23.3 m2/g，外觀形貌球形見圖3。
[0012]實(shí)施例4:采用實(shí)施例2相同的方法，將灼燒溫度調(diào)整到600°C，煅燒時(shí)間為3小時(shí)，其產(chǎn)品的比表面積為:28.8m2/g，外觀形貌球形見圖4。
[0013]實(shí)施例5:采用實(shí)施例3相同的方法，將添加劑的加入量調(diào)整為0.01%，其產(chǎn)品的比表面積為:20.5m2/g，外觀形貌球形團(tuán)聚，見圖5。
[0014]實(shí)施例6:采用實(shí)施例3相同的方法，將添加劑的加入量調(diào)整為0.1%，其產(chǎn)品的比表面積為:20.5m2/g，外觀形貌球形團(tuán)聚，見圖6。
[0015]通過以上實(shí)施例進(jìn)一步說明要合成中比表面積(20?30m2/g)，外觀形貌球形的少釹氧化稀土產(chǎn)品具有最佳的合成條件，并且按具體條件合成的少釹氧化稀土產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，滿足客戶的要求。
[0016]對(duì)比例1:實(shí)驗(yàn)采用實(shí)施例1的其它條件，只是改變沉淀方式:共沉淀，即:碳酸氫銨溶液和稀土料液同時(shí)加入沉淀槽進(jìn)行沉淀，煅燒后樣品外觀形貌見圖7。
[0017]對(duì)比例2:實(shí)驗(yàn)采用實(shí)施例1的其它條件，改變沉淀溫度為60?70°C，煅燒后樣品外觀形貌見圖8。
[0018]對(duì)比例3:實(shí)驗(yàn)采用實(shí)施例1的其它條件，改變沉淀劑為草酸溶液，煅燒后氧化物樣品外觀形貌見圖9。
[0019]對(duì)比例4:實(shí)驗(yàn)采用實(shí)施例1的其它條件，不加添加劑，煅燒后氧化物樣品外觀形貌見圖10。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種球形中比表面積少釹氧化稀土的制備方法，其特征在于：用少釹氯化稀土液為原料，向其中加入少釹碳酸鹽晶種并攪拌，再加入含氟的添加劑攪拌均勻，最后加入碳酸氫銨溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，控制沉淀溫度、沉淀劑流速及沉淀時(shí)間，經(jīng)洗滌、過濾、煅燒即得BET: 20?30m2/g之間，氧化物REO: 84%?92%的球形中比表面積少釹氧化稀土產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種球形中比表面積少釹氧化稀土的方法，其特征在于：其具體步驟為： 步驟一：用少釹氯化稀土液為原料，配制成稀土濃度為O. 4?I. 6mol/L,氫離子濃度為O. 001 ?O. 01 mol/L 溶液； 步驟二 ：向步驟一制備的溶液中加入少釹碳酸鹽晶種，加入量為：稀土氧化物重量的25%?50%，攪拌均勻； 步驟三：在步驟二配制好的溶液中加入含氟的添加劑，該添加劑是NH4F、NH4HF2, NaF,LiF中的一種或多種組合，加入[Fr (%)量為：稀土氧化物重量的O. 01%?O. 1%，攪拌5分鐘； 步驟四：將碳酸氫銨加去離子水配制成濃度為I. 9?2. lmol/L碳酸氫銨溶液； 步驟五：將步驟四中配制好的碳酸氫銨溶液以稀土氧化物重量的I. 2?2. 0%加入步驟三配制好的溶液中進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)參數(shù)為：沉淀溫度為30?40°C，沉淀劑碳酸氫銨流量為20?40L/min，沉淀時(shí)間為5?6小時(shí)；最后經(jīng)洗滌、過濾、煅燒即得球形中比表面積少釹氧化稀土產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種球形中比表面積少釹氧化稀土的方法，其特征在于：所述煅燒溫度為300?600°C，煅燒時(shí)間為3?9小時(shí)。
【專利摘要】一種球形中比表面積少釹氧化稀土的制備方法，用少釹氯化稀土液為原料，向其中加入少釹碳酸鹽晶種并攪拌，再加入含氟的添加劑攪拌均勻，最后加入碳酸氫銨溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，控制沉淀溫度、沉淀劑流速及沉淀時(shí)間，經(jīng)洗滌、過濾、煅燒即得BET:20～30m2/g之間,氧化物REO:84%～92%的球形中比表面積少釹氧化稀土產(chǎn)品。其具有較好的拋光性能且本發(fā)明以少釹氯化稀土液為原料，碳銨溶液為沉淀劑，原材料易得，成本低；沉淀工藝簡(jiǎn)單，便于操作，具有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化前景。
【IPC分類】C01F17-00
【公開號(hào)】CN104828853
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510211213
【發(fā)明人】李月紅, 李向東, 張國(guó)強(qiáng), 雷樹濤, 周宏亮
【申請(qǐng)人】甘肅稀土新材料股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日