专利名称：程序升温法制备高纯无水氯化镧或氯化铈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种程序升温法制备高纯无水氯化镧或氯化铈，属于稀土材料制备领域。
背景技术：
高纯无水氯化镧和氯化铈可以分别用于闪烁晶体材料、有机合成催化剂、高纯镧或铈金属的制备、稀土非水溶液的反应等应用领域。无水氯化镧或氯化铈制备方法有水合氯化物脱水法和氧化物氯化法等。中国专利200610067759. 7公开了 “无水氯化镧的氯化焙烧脱水法制备工艺”，该方法以LaCl3 · 7H20为原料，在氯化焙烧脱水处理过程中，保持通入足量干燥氯化氢气体，焙烧温度控制于200 300°C，制备出较高纯度的无水氯化镧，该方法在工业规模生产中氯化氢气体对设备腐蚀比较严重，同时需对尾气进行强化处理。文献吴锦绣所著的“无水稀土氯化铈制备工艺研究”，过程工程学报，2011，11(1) =103-106, 提供一种无水氯化铈制备方法，无水氯化铈中含CeOCl等不溶物为3. 94% ；文献韩继龙所著的“真空脱水法制备无水氯化铈的研究”，无机盐工业，2009,41 (10) :25-26,提供一种CeCl3 · 7H20和氯化铵混合在真空条件下脱水得到无水氯化铈纯度为93% ；中国专利 200510132520. 9公开了“无水氯化铈的制备方法”，该方法将CeCl3 · 7H20和氯化铵混合，在温度为120°C _370°C的条件下加热脱水，得到的无水氯化铈含水量小于2%，水不溶物小于 1% ；这些制备方法得到的无水氯化铈含水量高、同时还含有水不溶物，在闪烁晶体材料、有机合成催化剂等领域无法应用。闪烁晶体材料和有机合成催化剂要求高纯无水氯化镧或氯化铈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，高纯无水氯化镧和氯化铈含水量均要求小于0. 1%。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备高纯无水氯化镧或氯化铈的方法，该方法在工业规模中得到高纯无水氯化镧或氯化铈产品，其中含水量小于0. 1%，产品加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，产品纯度大于99 %，收率大于99 %。技术解决方案将直接从稀土萃取分离制备出的氯化镧或氯化铈溶液加热浓缩结晶，得到颗粒状晶体LaCl3 · 7H20或CeCl3 · 7H20,以氧化稀土量计含氧化镧或氧化铈纯度大于99. 99%, LaCl3 · 7H20或CeCl3 · 7H20和氯化铵按重量比4 1在混料机中混合， 将混合后的物料分别装入到体积为1升瓷钵中，再将含物料的瓷钵均勻摆放到程序升温炉中，用水喷射泵抽真空，当真空度达到0. OSPa时，设定升温程序开始加热，升温程序为室温 120°C，升温速度为0. 830C /分钟，升温时间2小时，在120°C保温时间4小时；120°C 240°C，升温速度为2V /分钟，升温时间1小时，在保温时间4小时；240°C 300°C， 升温速度为0. 50C /分钟，升温时间2小时，在300°C保温时间2小时；300°C 360°C，升温速度为0. 5°C /分钟，升温时间2小时，在360°C保温时间7 7. 3小时，炉体温度自然降到 50°C时，出料，真空包装，得到的无水氯化镧或氯化铈经分析检测含水量小于0. 1%，加入到
3水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，产品纯度大于99%。发明效果本发明中脱水温度是制备高纯无水氯化镧或氯化铈最关键因素，采用程序升温控制炉体内物料在同一温度下脱水，控制温度变化士rc，由于加热体系属外热式加热，升温速度过快或保温时间短，传到炉体内部温度不均勻，会造成靠近炉体物料温度过高极易发生水解，生成LaOCl或CeOCl，而中间部位温度偏低，物料脱水不完全，得到的无水氯化镧或氯化铈中含水不溶物和含水量偏高，所以要严格设定升温速度和分段保温时间。 氯化铵加入量偏低，容易生成LaOCl或CeOCl，氯化铵加入量偏高，成本偏高，同时氯化铵中微量杂质会在产品中富集，影响产品质量。该项技术应用在工业规模的程序升温炉每批产无水氯化镧或氯化铈100kg，得到的高纯无水氯化镧或氯化铈含水量小于0. 1%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明。
具体实施例方式实施例1150kg CeCl3 · 7H20晶体与37. 5kg氯化铵晶体在混料机中混合均勻，将混合后的物料分别装入到瓷钵中，再将含物料的瓷钵均勻摆放到程序升温炉中，用水还真空泵抽真空，当真空度达到0. OSPa时，设定升温程序开始加热，升温程序为室温 120°C，升温速度为0. 830C /分钟，升温时间2小时，在120°C保温时间4小时；120°C 240°C，升温速度为 2 V /分钟，升温时间1小时，在240 V保温时间4小时；240 V 300 V，升温速度为0. 5°C / 分钟，升温时间2小时，在300V保温时间2小时；300°C 360°C，升温速度为0. 5°C /分钟， 升温时间2小时，在360°C保温时间7小时，炉体温度自然降到50°C时，出料，真空包装，得到98. 5kg的无水氯化铈，经分析检测含水量为0. 09%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，无水氯化铈纯度为99. 5%。实施例2150kg LaCl3 · 7H20晶体与37. 5kg氯化铵晶体在混料机中混合均勻，将混合后的物料分别装入到瓷钵中，再将含物料的瓷钵均勻摆放到程序升温炉中，用水还真空泵抽真空，当真空度达到0. OSPa时，设定升温程序开始加热，升温程序为室温 120°C，升温速度为0. 830C /分钟，升温时间2小时，在120°C保温时间4小时；120°C 240°C，升温速度为 2 V /分钟，升温时间1小时，在240 V保温时间4小时；240 V 300 V，升温速度为0. 5°C / 分钟，升温时间2小时，在300V保温时间2小时；300°C 360°C，升温速度为0. 5°C /分钟， 升温时间2小时，在360°C保温时间7小时，炉体温度自然降到50°C时，出料，真空包装，得到98. 3kg的无水氯化镧经分析检测含水量为0. 08%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，无水氯化镧纯度为99. 6 %。实施例3150kg CeCl3 · 7H20晶体与37. 5kg氯化铵晶体在混料机中混合均勻，将混合后的物料分别装入到瓷钵中，再将含物料的瓷钵均勻摆放到程序升温炉中，用水还真空泵抽真空，当真空度达到0. OSPa时，设定升温程序开始加热，升温程序为室温 120°C，升温速度为0. 830C /分钟，升温时间2小时，在120°C保温时间4小时；120°C 240°C，升温速度为 2 V /分钟，升温时间1小时，在240 V保温时间4小时；240 V 300 V，升温速度为0. 5°C / 分钟，升温时间2小时，在300V保温时间2小时；300°C 360°C，升温速度为0. 5°C /分钟，升温时间2小时，在360°C保温时间7. 3小时，炉体温度自然降到50°C时，出料，真空包装， 得到98. 4kg的无水氯化铈经分析检测含水量为0. 07%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，无水氯化铈纯度为99. 7%。
权利要求
1. 一种程序升温法制备高纯无水氯化镧或氯化铈，其特征在于，将直接从稀土萃取分离制备出的氯化镧或氯化铈溶液加热浓缩结晶，得到颗粒状晶体LaCl3 · 7H20或 CeCl3 · 7H20，以氧化稀土量计含氧化镧或氧化铈纯度大于99. 99 %，LaCl3 · 7H20或 CeCl3*7H20和氯化铵按重量比4 1在混料机中混合，将混合后的物料分别装入到体积为 1升瓷钵中，再将含物料的瓷钵均勻摆放到程序升温炉中，用水喷射泵抽真空，当真空度达到0. OSPa时，设定升温程序开始加热，升温程序为室温 120°C，升温速度为0. 83°C /分钟，升温时间2小时，在120°C保温时间4小时；120°C 240°C，升温速度为2°C /分钟，升温时间1小时，在保温时间4小时；240°C 300°C，升温速度为0. 5°C /分钟，升温时间2小时，在300°C保温时间2小时；300°C 360°C，升温速度为0. 5°C /分钟，升温时间2 小时，在360°C保温时间7 7. 3小时，炉体温度自然降到50°C时，出料，真空包装，得到的无水氯化镧或氯化铈，经分析检测含水量小于0. 1%，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，产品纯度大于99%。
全文摘要
本发明涉及一种程序升温法制备高纯无水氯化镧或氯化铈，属于稀土材料制备领域。本发明是用LaCl3·7H2O或CeCl3·7H2O和氯化铵按重量比4∶1混合，用水喷射泵抽真空，当真空度达到0.08Pa时，设定升温程序开始加热，温度在室温～360℃，控制分段升温速度和保温时间，得到的无水氯化镧或氯化铈经分析检测含水量小于0.1％，加入到水中立刻溶解，溶解后水溶液清亮透明，产品纯度大于99％。该法已应用在工业规模的程序升温炉每批产无水氯化镧或氯化铈100kg生产线上。
文档编号C01F17/00GK102502757SQ20111034625
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者刘海旺, 张瑞祥, 王士智, 胡珊珊, 许宗泽, 郝先库, 马显东 申请人:包头市京瑞新材料有限公司