稀土隔室配合物——(Ⅱ)稀土-N、N′-二(3—醛基水扬酸)二乙基三胺配合物的合成及表征

用稀土硝酸盐与N、N′-二(3—醛基水扬酸)二乙基三胺(H_4L)在甲醇介质中反应,合成了9种新的固态配合物RE(H_2L)NO_3·nH_2O,(RE~(3+)=Y~(3+)、Pr~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Gd~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+),n=0～4不等);用元素分析、红外、紫外及热分析鉴定了所有配合物,从而推测配合物中可能RE~(3+)在O_2O_2室,—COO~-单齿配位,NO_3~-双齿配位     

离子浮选法提取离子吸附型稀土

本文研究了用离子浮选法从离子吸附型稀土矿的(NH_4)_2SO_4浸出液中提取稀土的工艺。结果表明,对含RE_2O_31g/l的浸出液,提取率可达98%以上。浮选的泡沫产品含RE_2O_345%左右,灼烧后,产品中稀土总量(RE_2O_3)大于95%,且杂质含量少。本工艺操作简单,效率高,成本远低于草酸沉淀法,是开发离子吸附型稀土一项有针对性的新工艺。     

稀土在纯毛染色中节约红矾的机理研究

本文采用pH值法、分光光度法和电导法证实了RE~(3+)—CrO_4~(2-)的络合作用,从而说明了稀土利于红矾用量降低的机理;分光光度法测定脚水的吸光值,取吸光值最低时对应的红矾量,确定稀土染色时红矾减量的方法是可行的。     

稀土对Gr65钢夹杂物和性能的影响

文章通过工业实验研究了向A572.Gr65钢中加入稀土后对其夹杂物、组织和性能的影响。结果表明,加入稀土之前,钢中夹杂物主要是Al_2O_3和Al_2O_3-Ca O,尺寸约为5μm左右,加入稀土之后,夹杂物变成不足2μm的球状RE_2O_2S夹杂物。并且通过热力学、动力学计算表明,添加稀土之后,钢中最容易生成的夹杂物是RE_2O_2S,而RE~(3+)和Al~(3+)在RE_2O_2S·Al_2O_3中间层中的扩散速率为稀土变质夹杂物的限制性环节。加入稀土后,热轧板微观组织有所细化;冲击和拉伸性能随稀土含量的增加而提高。     

液膜法从离子吸附型稀土矿提取稀土

本文研究了采用液膜技术从离子吸附型稀土矿的(NH_4)_2SO_4浸出液中提取稀土的工艺条件。试验结果证明对含RE_2O_3 1克/升左右的稀土浸出液,提取率达99.4%以上;富集液含RE_2O_3可达111克/升;萃余液可循环复用浸矿;操作费用约为草酸盐法的六分之一,是开发离子吸附型稀土矿的一项有价值的新工艺。     

镁盐稀土浸出液稀土沉淀过程

为解决工业上铵盐回收稀土工艺所带来的环境污染问题,对氧化镁沉淀镁盐稀土浸出液过程进行研究,探索了氧化镁加入方式、氧化镁用量、沉淀温度以及沉淀时间对镁盐稀土浸出液中稀土沉淀的影响。结果表明,相同氧化镁用量比下,氧化镁浆液的稀土沉淀率优于氧化镁粉末。采用氧化镁浆液沉淀氯化镁和硫酸镁稀土浸出液时,重稀土沉淀率均高于轻稀土,最佳氧化镁用量比（氧化镁实际用量/理论用量）分别为1.4和1.1,最佳沉淀温度分别为35 ℃和25 ℃,稀土沉淀反应达到平衡时间均为180 min,氯化镁和硫酸镁稀土浸出液中稀土沉淀率分别为97.11%和94.12%。研究结果对镁盐稀土浸出液中回收稀土工艺具有一定的指导意义。     

添加稀土离子提高嗜热梭菌发酵微晶纤维素生产乙醇的产率

研究添加十二种稀土离子(La~(3+)、Ce~(3+)、Nd~(3+)、Gd~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Dy~(3+)、Er~(3+)、Yb~(3+)、Y~(3+)、Ho~(3+)和Lu~(3+))对嗜热梭菌(Clostridium thermocellum)发酵微晶纤维素生产乙醇产率的影响。分别在培养初始(0h)和生长对数期(12h)添加10~(-4)mol/L、10-5mol/L和10-6mol/L的十二种稀土离子,观察其对C.thermocellum发酵微晶纤维素生产乙醇产率的影响。研究发现,在培养初始分别添加10~(-4)mol/L的Ce~(3+)、10~(-6)mol/L的Nd~(3+)、10~(-6)mol/L的Gd~(3+)或10~(-4)mol/L的Er~(3+)时,乙醇产率提高显著。其中,在培养基中添加10~(-6)mol/L的Nd~(3+)时,乙醇产率最高,为26.62%,比空白对照组的产率提高了98.36%。还发现,这种乙醇产率增加的现象在稀土离子洗脱后还能维持恒定,菌种性能也能稳定遗传,推测这些稀土离子对C.thermocellum起到了诱变作用。     

N_(235)净化稀土溶液废水净化回用的研究

以稀土分离工艺中产生的含Zn~(2+)、Fe~(3+)的N235废水为研究对象,在控制pH=8的条件下,使用氢氧化钠为沉淀剂将Zn~(2+)和Fe~(3+)同时去除;通过优化工艺条件,将去除了Zn~(2+)和Fe~(3+)的废水酸化后重新返回生产工序,实现了废水的有效回用。废水中所含的氯化钠会影响其对N235中Zn~(2+)和Fe~(3+)的洗涤效果,但所得的氯化稀土产品质量完全符合技术要求。     

膜分离集成技术浓缩离子型稀土矿浸出液试验研究

研究了用膜分离集成技术浓缩低品位离子型稀土矿浸出液。试验结果表明:经过陶瓷膜除杂和纳滤膜浓缩后,含氯化铵浸出剂的浸出液中氧化稀土质量浓度由0.33g/L浓缩到73.46g/L;而含硫酸铵浸出剂的浸出液中的氧化稀土质量浓度由0.46g/L浓缩到4.23g/L,浸出液体积大大减小,后续回收稀土的试剂和能耗成本降低,稀土回收率提高。     

Study of Adsorption Properties and Enriching RE on Clay Minerals by Ouantum Chemical Calculation

The order of adsorbability of three kinds of clay minerals and their selectivity of adsorption tocommon cations and RE ions have been studied by quantum chemical calculation.They are as follows:montmorilionite>halloysite>kaolinite,RE~(3+)>Al~(3+)>Ca~(2+)>Mg~(2+)>K~+>NH_4~+>Na~+,Sc~(3+)>La~(3+)>Ce~(3+)>Pr~(3+)>Nd~(3+)>Sm~(3+)>Eu~(3+)>Gd~(3+)>Tb~(3+)>Dy~(3+)>Ho~(3+)>Y~(3+)>Er~(3+)>Tm~(3+)>Yb~(3+)>Lu~(3+).Based onthese orders,the facts that RE is preferentially adsorbed in weathered residual type of clay mineral and lightRE and heavy RE are enriched at the upper layer and at the lower layer respectively in ore body have beenexplained.     

高铁稀土精矿硫酸焙烧—浸出试验

某稀土矿经选矿获得的稀土精矿,其稀土含量较低、铁含量高,分别进行了浓硫酸低温焙烧及浓硫酸高温焙烧试验。结果表明,以浓硫酸低温焙烧工艺处理该高铁稀土精矿,在较佳条件下,稀土浸出率达96.94%,钍浸出率达97.36%,铁浸出率亦达92.71%;以浓硫酸高温焙烧工艺处理该高铁稀土精矿,在较佳条件下,稀土浸出率可达90.15%,钍浸出率为42.10%,铁浸出率仅12.44%。浓硫酸低温焙烧工艺获得的稀土浸出液铁含量高、酸度大(Fe含量23g/L左右,pH0.5),从高铁、高酸稀土溶液中回收稀土产品,其工艺过程较繁琐。浓硫酸高温焙烧工艺处理该高铁稀土精矿,可获得铁含量较低(Fe含量约2.3g/L)的稀土浸出液,从低铁含量的稀土溶液中回收稀土产品,其工艺流程较简短,废水较易治理,在生产成本上也具有优势。     

从风化壳淋积型稀土矿高柱效浸出液中溶剂萃取氯化稀土的研究

本文进行了从风化壳淋积型稀土矿高柱效浸出液中溶剂萃取氯化稀土的工艺研究。考察了浸出液稀土浓度、非稀土杂质含量、萃取相比等对萃取率的影响；同时也对反萃取条件进行了系统研究，最终确立了从该浸出液中串级萃取氯化稀土的工艺。     

上转换发光晶体β-NaYF_4∶Yb~(3+),RE~(3+)的合成方法研究进展

稀土上转换发光晶体在近红外光的激发下能够发出可见光,化学组成为β-NaYF_4∶Yb~(3+),RE~(3+)(RE=Tm,Ho和Er)的晶体是发射绿色、蓝色和红色可见光的最佳材料。综述了用水热法、热分解法和有机溶剂热法合成稀土上转换发光晶体研究现状,系统阐述了各种方法有机试剂、前驱体摩尔比、掺杂Gd~(3+)、反应温度和时间等条件对β相上转换晶体形貌和粒度的影响,并对在生物医学领域应用的粒度10 nm的核壳型上转换发光晶体合成方法以及拓展其应用领域进行了展望。     

稀土元素的三元卤化物：相和结构

碱金属卤化物——稀土金属三卤化物系统的成份/温度图(相图),指出下列四种分子式类型存在着最大点,A~1RE_2~3X_7,A~1_3RE~3X_9,A_2~1RE~3X_5 A~1_3RE~3X_5(A~1=K,Rb,C~S;X=Cl,Br)。     

还原-离子交换法制取高纯氧化铕

在本研究中,应用联用的还原-沉淀和还原-离子交换法,采用EDTA作洗脱剂,进行了Y~(3+)、Gd~(3+)和其他稀土离子与Eu~(3+)分离的研究。微量杂质,尤其是Gd_2O_3和Y_2O_3与Eu_2O_3难以分离。选择EDTA作离子交换过程的洗脱剂,是因为复杂化合物Eu~(2+)/EDTA和三价稀土离子/EDTA的稳定常数差别很大。     

锰矿石浸出液中残余有机物的深度脱除

研究了采用芬顿氧化—活性炭吸附法从锰矿石浸出液中深度脱除残余有机物,考察了双氧水用量、H_2O_2/Fe~(2+)物质的量比、浸出液初始pH、反应温度和反应时间对COD脱除率的影响,以及活性炭用量、吸附温度和吸附时间对COD进一步脱除的影响。结果表明:在双氧水用量0.15 mol/L、H_2O_2/Fe~(2+)物质的量比为3、浸出液初始pH=3、反应温度50℃、反应时间90 min条件下,COD脱除率为83.17%;在芬顿氧化基础上,用活性炭进一步吸附脱除有机物,最优吸附条件为活性炭用量3.75 g/L,吸附温度70℃,吸附时间120 min。在该条件下,COD脱除率达93.11%。     

菱锰矿浸出液中杂质离子的分步净化试验研究

研究了采用氧化沉淀法和乳状液膜法从菱锰矿硫酸浸出液中去除Fe~(3+)、Al~(3+)及Ca~(2+)、Mg~(2+)。试验结果表明:采用氧化沉淀法,Fe~(3+)去除率为99.91%,Al~(3+)去除率为98.80%,Mn~(2+)回收率为90.40%;采用乳状液膜法去除Ca~(2+)、Mg~(2+),在最佳液膜配方12%P204+4%表面活性剂Span80+84%磺化煤油、内水相硫酸浓度1mol/L、乳水相体积比1∶5、油内相体积比1∶1、反应时间15min、搅拌速度200r/min条件下,Ca~(2+)去除率为68%,Mg~(2+)去除率达48%,Mn~(2+)总回收率为89.86%。     

用微乳液从废催化剂浸出液中分离铝

研究了用皂化P507从废催化剂浸出液中萃取铝,再经硫酸反萃取、蒸发结晶制备水合硫酸铝,考察了萃取、反萃取过程中几种主要因素对Al~(3+)回收的影响。结果表明:以皂化率45%的25%P507+10%正戊醇+65%260~#溶剂油为萃取剂,在料液中Al~(3+)、Mg~(2+)、Ni~(2+)质量浓度分别为2 g/L、50 mg/L和10 mg/L,料液pH=1.5,萃取相比(V_o/V_a)=1/1,萃取时间3 min条件下,Al~(3+)、Mg~(2+)、Ni~(2+)萃取率分别为99.35%、2.83%、0.56%;负载铝的有机相用硫酸反萃取,在硫酸溶液浓度3 mol/L、反萃取相比(V_a/V_o)=1/1条件下,Al~(3+)反萃取率为95.13%;该反萃取液以蒸发结晶法制备水合硫酸铝,其质量符合HG/T 2225—2010标准Ⅰ类产品要求。     

M_2YSbO_6:RE~(3+)的合成、组成、结构及发光性能的研究(M=Ba、Ca;RE~(3+)=Sm、Dy、Ho、Er、Tm)

本文首次较系统地研究了稀土离子Sm~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+),Er~(3+)、Tm~(3+)在具有不同结构的M_2YSbO_6(M=Ba、Ca)中的发光性能。合理地确定了各种谱项及跃迁。发现稀土离子的发光强烈地依赖于复合氧化物的晶体结构及其掺杂浓度。浓度猝灭是由于稀土激活离子对之间交叉驰豫无辐射跃迁所致。从实验上,确定了某些稀土离子发光的最佳浓度。结果表明Ca_2YSbO_6对Sm~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+)是一个有效的基质并对激活离子具有敏化作用。发现重稀土激活离子Dy~(3+)黄光发射强度和兰光发射强度之比R随Dy~(3+)浓度的增加发生规律性的变化。并解释了其原因。     

改性PVDF中空纤维液膜富集Er~(3+)的研究

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)液膜稳定性并获得较高Er~(3+)萃取率,采用0.5%LiCl共混改性膜自制膜萃取器,研究了LiCl改性PVDF中空纤维膜对稀土离子Er~(3+)的富集。结果表明,Er~(3+)的萃取率随着载体HEHEHP浓度、反萃剂盐酸浓度和两相流速的增加先增大后减小,随着料液相初始H~+浓度增加而降低。研究获得Er~(3+)的最佳萃取工艺为:料液相初始H~+浓度为0.065 mol/L,反萃剂盐酸浓度为3.0 mol/L,载体HEHEHP浓度为0.25 mol/L,两相流速为10 mL/min。在此条件下,进一步考查了不同LiCl含量改性中空纤维膜富集Er~(3+)的效率。