變價稀土氯化物溶液超聲霧化熱解制備氧化物的機制研究
發(fā)布時間：2020-12-06 14:44
綠色清潔冶金技術是實現(xiàn)冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。目前,稀土冶金企業(yè)生產(chǎn)稀土氧化物主要是通過原理簡單、操作技術難度較低的沉淀焙燒法。然而,采用這一傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)稀土氧化物時需要付出較高的能源消耗成本和生態(tài)環(huán)境成本,因此研發(fā)清潔、高效的稀土氧化物生產(chǎn)工藝技術迫在眉睫。本課題在前期研究的基礎上,圍繞稀土氯化物溶液超聲霧化熱解制備稀土氧化物的短流程工藝技術、以變價稀土元素的氯化物為研究對象,研究了相關的基礎問題并取得的研究結果如下:采用 XRD、FESEM、EDS 和 TG-DTA/DSC-MS 等分析技術研究了 CeCO3·7H2O、PrCO3·6H2O和TbCl3·6H2O在空氣氛圍靜態(tài)焙燒的熱解機理,結果表明.:當稀土（Ce、Pr和Tb）氯化物脫水溫度依次為224、234和284℃;水解反應的產(chǎn)物依次為Ce（OH）3、Pr（OH）2Cl和Tb（OH）2Cl,Ce（OH）3在空氣氛圍中可逐漸轉變?yōu)镃eO2,Pr（OH）2Cl和Tb（OH）2Cl發(fā)生脫水反應則生成PrOCl和TbOCl。CeC13在460℃以上發(fā)生氧化反應生成CeO2,PrOCl在1000℃以上發(fā)生氧化反應部分轉化為Pr1...
【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：138 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１工業(yè)制備稀土氧化物流程示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｒａｒｅ?ｅａｒｔｈ?ｏｘｉｄｅ??
化熱解法制備稀土氧化物技術十分必要。??課題組自２００８年以來開展了大量的基礎研究工作，并于２０１２年得到了國家自然科??學基金的資助。圖１．２對比分析了沉淀焙燒法與霧化熱解法制備稀土氧化物的工藝流程，??－８－??
ＫＱ３００）；離心機（金壇８００）；真空干燥箱（新苗，ＤＺＦ－６０２０）；電熱絲高溫爐，自制；??電子天平（龍騰ＪＱ２００）。??圖２．１所示為超聲霧化熱解實驗裝置的連接示意圖，該霧化焙燒實驗裝置由以下幾??部分組成：Ｐ１Ｄ程序控溫儀（朝陽ＣＫＷ３１００）；高溫管式爐（自制，加熱元件硅碳棒）；??超聲霧化器（空氣加濕器ＳＣ－Ｘ１００Ｊ）；空氣壓縮機。??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藝?—?????圖２．１超聲霧化熱解制備稀土氧化物的設備裝置示意圖??Ｉ．空氣壓縮機，２．霧化器，３．石英管，４．管式爐，５．袋式集塵器，６．廣口瓶，７．真空泵，８．溫控儀??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??實驗時，通過溫控儀的程序控溫功能將管式爐溫精確控制在設定溫度，將配制好的??稀土氯化物溶液轉移至霧化器；打開空氣壓縮機
【參考文獻】：
期刊論文
[1]內(nèi)蒙古白云鄂博稀土資源開發(fā)利用生態(tài)環(huán)境影響成本分析[J]. 王愛云,李以科,李瑞萍,馮雪梅. 地球學報. 2017(01)
[2]白云鄂博稀土礦清潔冶金現(xiàn)狀及研究進展[J]. 許延輝. 稀土信息. 2015(11)
[3]納米氧化鋱模擬氧化酶的制備、性能及其催化機理研究[J]. 張晶晶,蔣平平,董玉明. 廣東化工. 2015(06)
[4]修飾納米氧化鋱溶膠的制備及光學特性研究[J]. 陳前火,李清,王文經(jīng),生瑜. 激光與光電子學進展. 2012(03)
[5]我國稀土工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及進展[J]. 黃小衛(wèi),李紅衛(wèi),王彩鳳,王國珍,薛向欣,張國成. 稀有金屬. 2007(03)
[6]關于鈰、鐠、釹、釤水合氯化物脫水過程的研究[J]. 龔政,陳佩珩,郭志箴,馬晉華,陳運生. 高等學�；瘜W學報. 1984(04)
博士論文
[1]以雙氧水為氧化劑的綠色氧化反應研究[D]. 賀鷹.南京理工大學 2014
本文編號：2901551
【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：138 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１工業(yè)制備稀土氧化物流程示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｒａｒｅ?ｅａｒｔｈ?ｏｘｉｄｅ??
化熱解法制備稀土氧化物技術十分必要。??課題組自２００８年以來開展了大量的基礎研究工作，并于２０１２年得到了國家自然科??學基金的資助。圖１．２對比分析了沉淀焙燒法與霧化熱解法制備稀土氧化物的工藝流程，??－８－??
ＫＱ３００）；離心機（金壇８００）；真空干燥箱（新苗，ＤＺＦ－６０２０）；電熱絲高溫爐，自制；??電子天平（龍騰ＪＱ２００）。??圖２．１所示為超聲霧化熱解實驗裝置的連接示意圖，該霧化焙燒實驗裝置由以下幾??部分組成：Ｐ１Ｄ程序控溫儀（朝陽ＣＫＷ３１００）；高溫管式爐（自制，加熱元件硅碳棒）；??超聲霧化器（空氣加濕器ＳＣ－Ｘ１００Ｊ）；空氣壓縮機。??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藝?—?????圖２．１超聲霧化熱解制備稀土氧化物的設備裝置示意圖??Ｉ．空氣壓縮機，２．霧化器，３．石英管，４．管式爐，５．袋式集塵器，６．廣口瓶，７．真空泵，８．溫控儀??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??實驗時，通過溫控儀的程序控溫功能將管式爐溫精確控制在設定溫度，將配制好的??稀土氯化物溶液轉移至霧化器；打開空氣壓縮機
【參考文獻】：
期刊論文
[1]內(nèi)蒙古白云鄂博稀土資源開發(fā)利用生態(tài)環(huán)境影響成本分析[J]. 王愛云,李以科,李瑞萍,馮雪梅. 地球學報. 2017(01)
[2]白云鄂博稀土礦清潔冶金現(xiàn)狀及研究進展[J]. 許延輝. 稀土信息. 2015(11)
[3]納米氧化鋱模擬氧化酶的制備、性能及其催化機理研究[J]. 張晶晶,蔣平平,董玉明. 廣東化工. 2015(06)
[4]修飾納米氧化鋱溶膠的制備及光學特性研究[J]. 陳前火,李清,王文經(jīng),生瑜. 激光與光電子學進展. 2012(03)
[5]我國稀土工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及進展[J]. 黃小衛(wèi),李紅衛(wèi),王彩鳳,王國珍,薛向欣,張國成. 稀有金屬. 2007(03)
[6]關于鈰、鐠、釹、釤水合氯化物脫水過程的研究[J]. 龔政,陳佩珩,郭志箴,馬晉華,陳運生. 高等學�；瘜W學報. 1984(04)
博士論文
[1]以雙氧水為氧化劑的綠色氧化反應研究[D]. 賀鷹.南京理工大學 2014
本文編號：2901551
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