一种大颗粒草酸钕的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于粉体材料制备工艺，尤其涉及一种颗粒粒径呈正态分布的大颗粒草酸钕的制备方法。
【背景技术】
[0002]氧化钕在玻璃、陶瓷及磁性材料领域有着非常广阔的应用，是一种制造金属钕和强磁性钕铁硼的重要原料。随着科技的不断发展，具有大粒径且颗粒分布均匀的稀土氧化物越来越受到关注，具有良好的市场前景。例如，在制备钕金属时，为减少车间细颗粒粉尘和增大电解收率，一般要求氧化钕粒径达到50 μ m且颗粒分布均匀。玻璃工业中，为提高折射率，降低散射，提高玻璃的抗化学腐蚀性，也要求使用颗粒分布均匀的大粒径氧化钕。目前，草酸钕沉淀颗粒由于具有晶型好、颗粒大等优点，是工业上制备大颗粒草酸钕的重要原料。
[0003]中国专利CN102583493A公开了一种“大颗粒富Ce氧化稀土的制备方法”，该方法使用富Ce氯化稀土为原料，碳酸氢铵做沉淀剂制备大颗粒富Ce氧化稀土的方法，其产物平均粒径D5tl为30~40 μπι。中国专利CN102502760A公开了一种“制备大颗粒、片状镨钕的生产方法”，该方法使用氯化镨钕溶液为原料，碳酸氢铵做沉淀剂制备大颗粒、片状镨钕的方法，其产物平均粒径D5tl为25~45 μπι。中国专利CN1629074A.公开了“一种制备大颗粒稀土氧化物的方法”，该方法使用稀土盐溶液如硝酸盐为原料，草酸做沉淀剂制备大颗粒稀土氧化物的方法，在制备过程中加入氯化铵作为添加剂，其产物平均粒径D5tl为24~30 μ mo
[0004]可以看出，部分专利使用碳酸氢铵做沉淀剂，导致稀土沉淀物难过滤，且制备的氧化物粒径达不到目前工业上的需求。有的制备方法还需加入氯化铵，导致产生大量的氨氮废水，污染环境，增加生产成本。采用微量有机相的氯化钕反萃余液为原料，草酸为沉淀剂，并添加草酸钕晶种制备大颗粒草酸钕的方法目前尚无文献或专利报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种大颗粒草酸钕的制备方法。该方法得到中心粒径D5tl为55-200 μ m，且粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
所述制备方法包括以下步骤:
(O以含微量有机相的氯化钕溶液为反应料液，沉淀前加入草酸钕晶种；
(2)在保温及搅拌条件下，向料液中滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀；
(3)沉淀结束后，停止搅拌，沉淀产物经过静置陈化、过滤、洗涤、干燥，得到大粒度草酸钕产品。
[0007]所述步骤(I)中，反应料液氯化钕溶液中含有微量有机相，有机相与水相体积比为
0.5-1:100 ;反应料液中有机相红外光谱含有峰值UOSilOcnT1和1035±25cm―1的吸收峰，分别对应于特征官能团P=O和R3N-的特征峰。
[0008]所述步骤(I)中，氯化钕反应料液由稀土分离过程中的氯化钕反萃余液配置，浓度为 0.04-0.20mol/Lo
[0009]所述步骤(I)中，晶种的添加量为理论沉淀产物重量的3%~15%。
[0010]所述步骤(I)中，添加的晶种中心粒径D5tl为5~70 μ mo
[0011]所述步骤(2)中，沉淀反应进行时体系温度为15°C ~85°C。
[0012]所述步骤(2)中，沉淀反应进行时搅拌速度为100~500r/min。
[0013]所述步骤(2)中，加入速度为2~16g/min。
[0014]所述步骤(3)中，沉淀产物陈化时间为0~32h。
[0015]所述步骤(3)中，沉淀产物烘干温度为70~150°C。
[0016]本发明的特点:
1、采用氯化钕反萃余液为原料，反萃余液中残留的有机相可以作为表面活性剂，增大沉淀产物草酸钕的颗粒粒径，实现了资源的循环利用，降低了生产成本。
[0017]2、采用晶种添加法，通过控制晶种添加量及晶种大小，实现草酸钕中心粒度D5tl在55~200 ym范围内可以调整。
[0018]3、本发明工艺简单，创新性的采用氯化钕反萃余液作为原料，并添加适量晶种，易于实现工业化生产，整个工艺过程无污染，真正实现了资源的循环利用。所得草酸钕可进一步制备出中心粒径D50为25~95 μ m，且颗粒分布均匀的氧化钕。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0020]图1为氯化钕反萃余液的红外图；
图2为实施例5草酸钕产品的SEM及粒度分布图。
【具体实施方式】
[0021]对比例1:取浓度为0.2 mo I/L的氯化钕料液0.1L (料液中无有机相成分)，加热到35 °C，搅拌速度为200 r/min，向料液中添加3%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为5 μ m，并以5ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经24h陈化、过滤、洗涤，经80°C干燥得到中心粒径D5tl为52.42 μm，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0022]实施例1:取浓度为0.2 mo I/L的氯化钕反萃余液0.1L，加热到35 °C，搅拌速度为400 r/min，料液中残留有机相成分红外光谱含有峰值UOSilOcnT1和的吸收峰(后面的实施例有机相成分相同)，向料液中添加3%的草酸钕晶种，晶种中心粒径Dki为15 μπι，并以5ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经24h陈化、过滤、洗涤，经80°C干燥得到中心粒径D5tl为78.63 μ m，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0023]实施例2:取浓度为0.12 mo I/L的氯化钕反萃余液0.5L，调节温度到15°C，搅拌速度为300 r/min,向料液中添加6%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为20 μ m，并以1ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经8h陈化、过滤、洗涤，经100°C干燥得到中心粒径D5tl为134.65 μ m，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0024]实施例3:取浓度为0.08 mo I/L的氯化钕反萃余液0.1L，加热到75°C，搅拌速度为200 r/min,向料液中添加12%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为50 μπι，并以8ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经32h陈化、过滤、洗涤，经90°C干燥得到中心粒径D5tl为94.65 μ m，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0025]实施例4:取浓度为0.04 mol/L的氯化钕反萃余液0.5L，调节温度到到20°C，搅拌速度为500 r/min,向料液中添加9%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为40 μ m，并以5ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经8h陈化、过滤、洗涤，经110°C干燥得到中心粒径D5tl为88.76 μ m，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0026]实施例5:参见图2。取浓度为0.12 mol/L的氯化钕反萃余液0.1L，加热到65°C，搅拌速度为400 r/min,向料液中添加12%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为60 μ m，并以12ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经8h陈化、过滤、洗涤，经90°C干燥得到中心粒径D5tl为200.87 μ m，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0027]实施例6:取浓度为0.04 mol/L的氯化钕反萃余液0.5L，加热到80°C，搅拌速度为300 r/min,向料液中添加3%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为5 μπι，并以9ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经16h陈化、过滤、洗涤，经145°C干燥得到中心粒径D5tl为78.05 μm，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0028]实施例7:取浓度为0.2 mol/L的氯化钕反萃余液0.1L，调节温度到到25°C，搅拌速度为100 r/min,向料液中添加9%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5tl为70 ym，并以2ml/min的速度滴加草酸溶液，得到草酸钕沉淀，经4h陈化、过滤、洗涤，经95°C干燥得到中心粒径D5tl为167.30 μ m，粒径呈正态分布的草酸钕颗粒。
[0029]实施例8:取浓度为0.12 mol/L的氯化钕反萃余液0.5L，加热到60°C，搅拌速度为500 r/min,向料液中添加12%的草酸钕晶种，晶种中心粒径D5t