ICP-AES法直接测定镨钕镝合金中的主量成分和微量杂质

建立了镨钕镝合金中7个稀土和7个非稀土杂质元素的ICP-AES测定方法。配制了两组可混溶的多元素标准溶液,确定了合适的样品浓度,以基体匹配法校正基体对测定的影响,对镨钕镝合金和氧化镨钕镝中7个稀土和7个非稀土杂质进行测定,微量元素的回收率为85%~116%之间,主量元素的测量相对标准偏差小于4%,能够满足生产和检测的需求。     

ICP-AES法测定铸铁中的镧、铈、镨、钕、钐

应用ICP-AES法测定铸铁中稀土元素镧、铈、镨、钕、钐可优化ICP的工作参数,选择合适的分析谱线,精密度良好,相对标准偏差＜5%,回收率在95%～101%之间.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镨钕钆合金中镨钕钆配分量

镨钕钆金属是钕铁硼合金的新兴原料,具有有害元素含量低、产品成分稳定、成本低的优势,而快速准确地测定镨钕钆合金中镨、钕、钆配分量对产品的质量控制具有重要意义。实验采用硝酸溶解样品,在仪器的最佳分析条件下,选择Pr 418.948nm、Nd 445.156nm、Gd 342.246nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对镨钕钆合金中镨、钕、钆配分量进行测定。讨论了溶解样品条件、共存元素干扰等对测定的影响。结果表明,硝酸易于溶解镨钕钆金属夹杂碳化物和氮化物。样品中共存稀土元素和铁、钙、镁、铝、硅、钼、钨等非稀土元素对镨、钕、钆配分量测定的影响可以忽略。实验方法用于测定3个镨钕钆合金中镨、钕、钆配分量,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.070%~0.56%;分别按照实验方法与X射线荧光光谱法(XRF)测定镨钕钆内控标样中镨、钕、钆配分量,两种方法的测定结果一致。     

镨钕混合物中镨和钕量的等离子发射光谱法测定

采用等离子发射光谱法测定了镨钕混合物中镨、钕量,分别对单道扫描等离子发射光谱仪及全谱直读等离子光谱仪的测定条件进行了优化,在选定的实验条件下,对含镨20%～40%、钕60%～80%的混合物进行了测定,分析结果的相对标准偏差分别为:单道顺序型小于1.0%,全谱直读型小于0.5%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定赤泥浸出液中稀土元素

对赤泥浸出液中稀土元素含量进行测定可以指导研发人员初步判断赤泥中的稀土总量。采用5 mol/L盐酸浸取赤泥中稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行了测定。以功率、辅助气流量、分析泵速和积分时间为考察因素,各元素分析谱线的发射强度为考察指标,设计了L₉(3⁴)的正交试验,确定了电感耦合等离子体原子发射光谱仪的最佳工作条件为功率950 W、辅助气流量为0.50 L/min、分析泵速为100 r/min、积分时间为10 s。使用标准加入法绘制校准曲线,消除了基体及杂质元素对待测稀土元素测定的影响。各待测元素校准曲线的线性相关系数均不小于0.999 9,方法中稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇的检出限在0.002 4～0.013 mg/L之间。按照实验方法测定赤泥浸出液实际样品中稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.21%～1.2%,回收率为96%～114%。采用实验方法和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分别对赤泥浸出液中的稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇进行测定,两种方法的测定结果基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定镧铈镨钕稀土合金

样品采用硝酸溶解,加入氨水将待测物沉淀,用无灰滤纸过滤,滤渣经过灼烧后用四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔制成试料片,以波长色散X射线荧光光谱仪进行检测,实现了熔融制样-X射线荧光光谱法测定镧铈镨钕稀土合金中镧、铈、镨、钕的含量。以高纯物质配制校准标样,并分别采用干扰系数法进行谱线重叠干扰校正和可变理论α影响系数法(COAL模式)进行基体效应校正。对方法的精密度和回收率进行考察,相对标准偏差(RSD,n=11)小于2%,回收率介于98%~101%之间。对镧铈镨钕稀土合金实际样品进行分析,测定结果同电感耦合等离子体原子发射光谱法的结果相一致。     

金属钕及氧化钕中稀土杂质光谱测定

在色散０．２５ｍｍ／ｍｍ光栅光谱仪上，以控制气氛直流电弧粉末地测定了金属钕及氧化钕中氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钐、氧化钆、氧化镝和氧化钇。采用正交设计实验，确定了测定条件。测定的下限对氧化铈、氧化镨为０．０５％，氧化镧、氧化钐、氧化钆、氧化镝和氧化钇为０．０３％，相对标准偏差为６％￣１８％。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定电池级混合稀土金属中稀土配分和非稀土杂质

盐酸溶解样品后,将稀土配分镧、铈、镨、钕和非稀土杂质铁、硅、锌、镁配制成混合标准溶液系列并绘制校准曲线,保持标准溶液系列中稀土总量与试液中稀土总量一致以消除基体效应,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定电池级混合稀土金属中稀土配分镧、铈、镨、钕和非稀土杂质铁、硅、锌、镁。进行了各元素分析谱线的选择,考察了稀土元素对非稀土杂质元素及非稀土杂质元素间的干扰情况。各元素校准曲线线性回归方程的相关系数均不小于0.998 8。按照实验方法测定合成样品中稀土配分镧、铈、镨、钕,测定结果与理论值一致,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)不大于3.0%。非稀土杂质铁、硅、锌、镁的检出限为0.001 0%～0.002 8%(质量分数),测定下限为0.005 0%～0.014%(质量分数)。对低锌低镁电池极混合稀土金属样品中非稀土杂质进行测定,测定值与参考值一致,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.3%～9.0%。按照实验方法测定实际电池级混合稀土金属样品和富镧金属样品中稀土配分镧、铈、镨、钕和非稀土杂质铁、硅、锌、镁,测定值与其他分析方法的结果基本一致。     

金属钕及镨中钕,镨和钐的ICP测定

采用ＩＣＰ发射光谱研究了稀土钕和镨样品中钕、镨和钐三个元素的分析。通过采用内参比法补偿非光谱干扰、Ｋ系数法和逐步逼近法扣除光谱干扰,测定了稀土主含量、次含量和杂质,主含量的变异系数小于０．５％,次含量的变异系数小于４％。将本方法同Ｘ荧光光谱法对比,结果吻合很好。     

金属钕及镨中钕,镨和钐的ICP测定

采用ＩＣＰ发射光谱研究了稀土钕和镨样品中钕、镨和钐三个元素的分析。通过采用内参比法补偿非光谱干扰、Ｋ系数法和逐步逼近法扣除光谱干扰,测定了稀土主含量、次含量和杂质,主含量的变异系数小于０．５％,次含量的变异系数小于４％。将本方法同Ｘ荧光光谱法对比,结果吻合很好。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铝硅活塞合金中镧铈镨钕钇

采用硝酸和氢氟酸溶解样品,高氯酸冒烟赶氟避免生成氟化稀土沉淀,选择La 333.749nm、Ce 456.236nm、Pr 417.939nm、Nd 406.109nm及Y 371.030nm作为分析线,扣除背景点消除基体干扰,运用干扰系数法克服谱线间干扰,通过基体匹配法配制标准溶液系列消除基体效应的影响,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铝硅活塞合金中镧、铈、镨、钕和钇。结果表明:镧、铈的测定范围在0.01%~2.00%,镨、钕、钇的测定范围在0.005%~2.00%,校准曲线线性相关系数不小于0.9998。方法中各元素检出限为0.0003%~0.0018%。实验方法用于测定稀土铝合金合成试样中镧、铈、镨、钕和钇,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)在0.50%~2.4%之间,加标回收率在94%~105%之间。实验方法用于含有稀土的铝合金标准样品中镧、铈、镨、钕和钇的测定,结果与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定值相吻合,测定的稀土总量RE与认定值也相吻合。     

电感耦合等离子体质谱法测定低合金钢中镧铈镨钕

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶解样品,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定低合金钢中镧、铈、镨、钕的含量。根据丰度高和无干扰的原则来选择¹³⁹La(99.911)、
¹⁴⁰Ce(88.48)、¹⁴¹Pr(100)、¹⁴⁶Nd(17.62)为测量同位素;对仪器工作条件进行了优化,确定功率为1200W,载气流量为0.84L/min;讨论了测定条件对结果的影响,确定测定介质为2%硝酸;考察了基体质量浓度对待测元素信号强度的影响,确定基体质量浓度在0.5g/L以下;以铑、铟、铯和铊为内标元素对仪器信号漂移和基体效应进行校正试验,选择10ng/mL铯为内标。基体浓度小于0.5mg/mL。方法检出限为0.00072~0.0017ng/mL,方法测定下限为0.0024~0.0057ng/mL。采用实验方法对低合金钢实际样品进行测定,测定结果与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)在1.2%~4.0%之间。     

氧化钕和氧化镨钕在大气中的吸水特性研究

研究了氧化钕和氧化镨钕的吸水特性及吸水稳定后物质的结构与形态表征,通过增重试验及增重稳定后物质的X射线衍射试验,讨论了氧化钕和氧化镨钕吸水的一般动力学过程,并分析了影响吸水速率的因素。研究表明,氧化钕和氧化镨钕的吸水过程为未反应核模型,Lageren准一级、HO准二级动力学方程仅能对其诱导期之后的某个阶段拟合较好。氧化镨钕明显异于氧化钕,吸水产物孔隙率减小,吸一定水后出现类似"饱和"的现象。     

稀土电解槽电化学三维时变流场数值模拟

目前对电解槽流场分析建立在气体或金属溶体定量单一流动的假设上,为更真实地表现电解槽在电解过程的流场变化,利用ANSYS Fluent软件对稀土电解槽进行电化学三维时变流场数值模拟研究。以加料镨钕氧化物时刻为初始时间的12 min槽内电化学瞬态三维模拟分析。仿真结果与生产实际相符。得出流场主要流动方式为阳极内侧区域生成气体向上流动,流速常居于最大值;阴极区域生成金属溶体向下流动,流速次之;阳极与阴极之间区域以此形成纵向涡流,流速小于前两者;阳极外侧区域为流动死区,流速最小,坩埚收集区域整体趋于稳定,流速远小于阳极内侧及阴极区域;电解至10 min镨钕氧化物被消耗殆尽,流场速度逐渐减小。      

PrF3-NdF3-DyF3-LiF electrolyte system for preparation of Pr-Nd-Dy alloy by electrolysis

The application of Pr-Nd-Dy alloy in the field of high-performance Nd-Fe-B permanent magnet materials has great potential. The composition of the PrF₃-NdF₃-DyF₃-LiF (PND-LiF) electrolyte system used in the production of Pr-Nd-Dy alloys, the distribution of F, Li, RE and other elements in the electrolyte and their occurrence state were studied in this paper. The effect of temperature and lithium fluoride addition on electrolyte conductivity was revealed using the continuous conductivity cell constant (CVCC) method. The thermal analysis method was used to study the influence of lithium fluoride addition on the electrolyte's liquidus temperature and the optimal process conditions for the production of Pr-Nd-Dy alloy were determined. The results show that the overall distribution of praseodymium neodymium fluoride and lithium fluoride is uniform in the electrolyte and dysprosium fluoride is distributed between praseodymium-neodymium fluoride and lithium fluoride. Praseodymium-neodymium oxide is embedded in praseodymium neodymium fluoride in spotty pattern. The electrolyte's conductivity is increased as the temperature and lithium fluoride addition are going up, while the liquidus temperature is going down with increasing lithium fluoride addition. The best electrolysis process conditions for the PND-LiF system to produce praseodymium neodymium dysprosium alloy are as follows: temperature 1050 °C and 15.56 wt% PrF₃-62.22 wt% NdF₃-11.11 wt% DyF₃-11.11 wt% LiF.     

Electroreduction of neodymium and praseodymium ions in equimolar KCl-NaCl and eutectic KCl-NaCl-CsCl melts at a tungsten electrode

Cyclic voltammetry is used to study the processes that occur during the electroreduction of neodymium and praseodymium ions in equimolar KCl-NaCl (at 973 K) and eutectic KCl-NaCl-CsCl (at 823 K) melts at a tungsten electrode. The kinetics parameters and the diffusion coefficients of neodymium and praseodymium ions are calculated.