变价稀土氯化物溶液超声雾化热解制备氧化物的机制研究

发布时间：2020-12-06 14:44

　　绿色清洁冶金技术是实现冶金行业可持续发展的重要保障。目前,稀土冶金企业生产稀土氧化物主要是通过原理简单、操作技术难度较低的沉淀焙烧法。然而,采用这一传统工艺生产稀土氧化物时需要付出较高的能源消耗成本和生态环境成本,因此研发清洁、高效的稀土氧化物生产工艺技术迫在眉睫。本课题在前期研究的基础上,围绕稀土氯化物溶液超声雾化热解制备稀土氧化物的短流程工艺技术、以变价稀土元素的氯化物为研究对象,研究了相关的基础问题并取得的研究结果如下:采用 XRD、FESEM、EDS 和 TG-DTA/DSC-MS 等分析技术研究了 CeCO3·7H2O、PrCO3·6H2O和TbCl3·6H2O在空气氛围静态焙烧的热解机理,结果表明.:当稀土（Ce、Pr和Tb）氯化物脱水温度依次为224、234和284℃;水解反应的产物依次为Ce（OH）3、Pr（OH）2Cl和Tb（OH）2Cl,Ce（OH）3在空气氛围中可逐渐转变为CeO2,Pr（OH）2Cl和Tb（OH）2Cl发生脱水反应则生成PrOCl和TbOCl。CeC13在460℃以上发生氧化反应生成CeO2,PrOCl在1000℃以上发生氧化反应部分转化为Pr1... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１工业制备稀土氧化物流程示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｒａｒｅ?ｅａｒｔｈ?ｏｘｉｄｅ??

化热解法制备稀土氧化物技术十分必要。??课题组自２００８年以来开展了大量的基础研究工作，并于２０１２年得到了国家自然科??学基金的资助。图１．２对比分析了沉淀焙烧法与雾化热解法制备稀土氧化物的工艺流程，??－８－??

ＫＱ３００）；离心机（金坛８００）；真空干燥箱（新苗，ＤＺＦ－６０２０）；电热丝高温炉，自制；??电子天平（龙腾ＪＱ２００）。??图２．１所示为超声雾化热解实验装置的连接示意图，该雾化焙烧实验装置由以下几??部分组成：Ｐ１Ｄ程序控温仪（朝阳ＣＫＷ３１００）；高温管式炉（自制，加热元件硅碳棒）；??超声雾化器（空气加湿器ＳＣ－Ｘ１００Ｊ）；空气压缩机。??４???３?〇〇〇?〇?７？??ｒｐＭ?＾?Ｈ；—＾??７＾?Ｉ＇■?〇ｍ〇?，，?．＇Ｉ，??：Ｈ?奪?ｉ?６??，［ｆｋ－；－?８?□□??ｚ匕一?ｔ艺?—?????图２．１超声雾化热解制备稀土氧化物的设备装置示意图??Ｉ．空气压缩机，２．雾化器，３．石英管，４．管式炉，５．袋式集尘器，６．广口瓶，７．真空泵，８．温控仪??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｒａｒｅ?ｅａｒｔｈ?ｏｘｉｄｅｓ?ｂｙ?ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ?ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??ｌ．?ａｉｒ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，?２．?ｎｅｂｕｌｉｚｅｒ，?３．?ｑｕａｒｔｚ?ｔｕｂ，?４．?ｔｕｂｅ?ｆｕｒｎａｃｅ，?５．?ｂａｇ?ｔｙｐｅ?ｄｕｓｔ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ，?６．?ｗｉｄｅ?ｎｅｃｋｅｄ??ｂｏｔｔｌｅ，?７．?ｖａｃｕｕｍ?ｐｕｍｐ，?８．?ｐｒｏｇｒａｍ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ??实验时，通过温控仪的程序控温功能将管式炉温精确控制在设定温度，将配制好的??稀土氯化物溶液转移至雾化器；打开空气压缩机

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]以双氧水为氧化剂的绿色氧化反应研究[D]. 贺鹰.南京理工大学 2014



本文编号：2901551