包头磁尾矿的铝盐混合焙烧-酸浸萃取稀土的研究

以包头白云鄂博磁尾矿为原料,利用氟-铝极强的配位能力,进行铝盐混合焙烧,使氟-铝在焙烧过程中发生固相配位作用,达到活化稀土目的。然后利用酸溶液浸出稀土和氟的实验,考察稀土与氟的浸出率,最后P204萃取稀土。结果表明:采用Al2(SO4)3为磁尾矿抑氟剂,n(F)/n(Al)=3.0时,稀土矿的活化效果最佳。包头磁尾矿与铝盐混合物于700℃焙烧1.0 h,经2.0 mol·L-1H2SO4在80℃条件下浸出3.0h,氟和稀土的浸出效果较好。其中稀土浸出率在86.57%左右,氟可全部浸出。以该条件下产生的含氟稀土溶液为原料进行萃取实验,稀土全部进入有机相,而氟存留在浸出液中,基本实现了稀土和氟的分离。     

直接还原熔分-酸浸出处理稀土复合铁矿实验研究

采用高温直接还原熔分工艺处理白云鄂博稀土复合铁矿,在1400℃条件下还原12和15 min,可得到含Fe 94.35%~95.20%的珠铁和含稀土9.71%~10.55%的富稀土渣。直接还原熔分过程未添加CaCO_3获得的稀土渣其稀土相以Ce_(4.667)(SiO_4)_3O析出,当配加5%的CaCO_3时,稀土富集相转变为铈磷灰石(Ca_3Ce_2[(Si,P)O_4]_3F),但两种稀土富集相均属于硅酸盐系。将获得富稀土渣磨碎至74μm并置于HCl中浸出,实验结果表明:在HCl浓度1 mol·L~(-1),浸出时间2 h,固液比为1∶14和环境温度50℃时,稀土浸出率均能达到95%以上,还原熔分过程未添加CaCO_3设定还原时间12和15 min或还原熔分过程加入5%CaCO_3还原时间12 min,富稀土渣中Th的浸出率从21.92%分别增加到31.43%和51.58%。     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定离子吸附型稀土矿中的浸出稀土元素

对浙江某地大量的离子吸附型稀土样品进行了稀土元素(Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)的浸提和测定实验,实验对比了氯化铵和硫酸铵溶液对矿石中稀土元素的浸出性能,选择了杂质浸出较少的硫酸铵溶液作为浸出剂,对不同稀土含量的吸附型稀土矿进行了实验,浸出方法稳定,符合工业开采要求。实验了电感耦合等离子体质谱法测定浸出液中稀土元素分量的方法,浸出液经大比例稀释并酸化后测定,精密度较好,能满足离子吸附型稀土矿评价的质量要求,方法检出限(6σ)0.005~0.26μg/g,单元素测定精密度(n=6,RSD≤6.0%),浸出稀土元素总量测定RSD≤4.0%。实际样品的实验及测定结果满意。     

稀土尾矿催化剂NH3-SCR脱硝SO2耐受和机制研究EI北大核心CSCD

稀土尾矿制备NH3-SCR脱硝催化剂可实现资源高值化利用,SO2耐受性是评价催化剂脱硝性能的关键指标之一。通过球磨、微波焙烧处理白云鄂博稀土尾矿得到稀土尾矿催化剂,采用脱硝性能实验结合BET, SEM&EDS和XRD分析了催化剂NH3-SCR脱硝SO2耐受性,基于NH3-TPD和FT-IR进一步分析SO2耐受过程,构建SO2耐受机制方程式探讨了SO2耐受关键步骤。结果表明：稀土尾矿催化剂SO2耐受性良好,催化剂在脱硝前后的形貌、结构和化学组成较为稳定;催化剂表面SO2吸附转化后S2O72-基团的生成和反应是提高催化剂脱硝性能的关键,增加了催化剂表面弱酸和中强酸酸性位点,增强了催化剂NH3吸附能力,并促进了还原物种-NH2和NH4+的生成,从而提高了稀土尾矿催化剂脱硝性能,该机制遵循L-H机制和E-R机制共同作用。     

轻稀土硝酸盐与TDD 2∶2配合物的合成及结构

本文合成并表征了轻稀土硝酸盐与N,N,N′,N′-四苯基-3,6-二氧撑辛二酰胺(TDD)的2:2型配合物:[RE(TDD)_2(H_2O)_2][RE(NO_3)_6]1—4(1:RE=La;2:RE=Ce;3:RE=Pr;4:RE==Nd)和[Ce(TDD)_2(H_2O)_2][Ce(NO_3)_6]·CH_3OH·2H_2O5.5的单晶结构分析表明,TDD作为四齿配体与Ce离子形成半环状配位结构,两个TDD的构象稍有差异。配阳、阴离子中Ce的配位数分别为10和12,配位多面体分别为二帽变形反四棱柱和变形二十面体。     

铝热还原法制备铝-稀土中间合金的研究

以混合稀土碳酸盐为原料,Al为还原剂,还原时间为2 h,在温度范围为1000～1200℃的冰晶石熔体中,分别制备了RE含量为2.11%～9.75%(质量分数)的Al-RE中间合金.研究发现,Al-RE合金中的RE含量与温度的关系可近似用公式y=-0.74673-0.02813X 3.07273×10-5X2描述;合金中存在着La,Ce,Pr,Nd和Pm等稀土元素.分析了还原温度对合金中稀土含量的影响,分析了[RE2O3]的活度、[Al2O3]的活度、Al-RE合金中的[RE]的活度及[Al]的活度对反应的影响;讨论了Al-RE中间合金形成的热力学及动力学条件,对Al-RE中间合金的形成机制进行了探讨.     

RE(III)与2-羰基丙酸水杨酰腙配合物的合成、表征及热化学

用2-羰基丙酸水杨酰腙与轻稀土硝酸盐反应,合成了7种新的配合物.经元素分析、化学分析及X射线粉末衍射等手段确定了其组成为RE(C10H9N2O4)(C10H8N2O4)·nH2O(RE=La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd),用红外、紫外、荧光光谱分析对以上配合物的结构进行了表征;用微热量计测定了稀土芳酰腙配合物的溶解焓,发现其溶解焓数据不随稀土原子序数单调变化,而呈转折变化,可认为呈稀土的四分组现象的前两组.     

RE（Ⅲ）—ADP,RE（Ⅲ）—AMP配合物的合成及物性研究

首次合成了具有生物活性的系列配合物RE(Ⅲ)-ADP(稀土-腺苷二磷酸)和RE(Ⅲ)-AMP(稀土-腺苷-磷酸)(RE=Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu),根据红外、紫外、荧光、X射线衍射、元素分析、络合滴定等分析结果,研究了[RE(Ⅲ)(ADP)(H_2O)_3]和[RE(Ⅲ)(AMP)_2(H_2O)_4]H两个系列配合物的化学组成和性质。     

放电等离子体烧结稀土钼材料次级性能的研究

采用溶胶凝胶(Sol Gel)和两步氢还原法,成功制备了掺杂复合RE2O3(RE2O3=La2O3 Y2O3)的稀土钼粉末,粒度分析结果表明粉体的平均粒径为80nm。采用放电等离子快速烧结方法(SPS)制备了致密样品,能谱结果表明稀土元素分布非常均匀。次级发射测试结果表明,经高温激活后,材料的次级发射系数达到2.94。     

RE(III)与2-羰基丙酸水杨酰腙配合物的合成、表征及热化学

用2-羰基丙酸水杨酰腙与轻稀土硝酸盐反应, 合成了7种新的配合物. 经元素分析、化学分析及X射线粉末衍射等手段确定了其组成为RE(C10H9N2O4)(C10H8N2O4)•nH2O(RE＝La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd), 用红外、紫外、荧光光谱分析对以上配合物的结构进行了表征; 用微热量计测定了稀土芳酰腙配合物的溶解焓, 发现其溶解焓数据不随稀土原子序数单调变化, 而呈转折变化, 可认为呈稀土的四分组现象的前两组.     

氯化稀土与丙氨酸配合行为的研究

用半微量相平衡方法研究了SmCl~3-Ala-H~2O三元体系在25℃时的溶解度。结果表明体系中形成了两种配合物: Sm(Ala)~2Cl~3.3H~2O和Sm(Ala)~3Cl~3.3H~2O,合成了RE(Ala)~3Cl~3.3H~2O(RE=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy),RE(Ala)~2Cl~3.nH~2O(RE=La, Ce, Pr, Nd, Sm, n=3; RE=Ho, Yb,Y, n=4)与RE(AlA)Cl~3.6H~2O(RE=Eu, Gd,Tb, Dy, Ho, Yb, Y)二十四种固体配合物, 用化学分析、IR、UV、X射线分析及TG-DTG对配合物进行了表征, 发现了RECl~3与Ala形成配合物的规律性。     

Pd/Ce0.8Zr0.15La0.05Oδ整体催化剂甲苯催化燃烧性能的研究

采用一次浸渍法分别制备了 Pd/Ce0.8Zr0.15La0.05Oδ及Pd/Ce0.8Zr0.2O2整体式蜂窝陶瓷催化剂,考察了不同温度焙烧的两类整体催化剂甲苯催化燃烧性能.通过X射线粉末衍射(XRD)、比表面积、拉曼光谱(Raman)、程序升温还原(H2-TPR)、PdO分散度等表征结果与催化活性进行关联.结果表明,随着焙烧温度升高,催化剂比表面积下降,Raman图谱CeO2及PdO峰强度增加,H2-TPR中Ce4+还原峰向高温方向移动,同时PdO分散度下降,相应甲苯催化氧化活性下降.与CeO0.8Zr0.2O2涂层催化剂相比,La3+掺杂催化剂在高温焙烧时,其比表面积下降较小,Raman光谱表明其氧缺位比铈锆涂层催化剂多,H2TPR谱图中Ce4+还原峰低约60～80℃,PdO分散度亦比末掺杂催化剂高.1000℃焙烧下的甲苯氧化反应活性远高于未掺杂催化剂,说明镧的掺杂提高了铈锆涂层催化剂的高温反应活性及热稳定性.     

稀土对Si3N4陶瓷力学性能和显微组织的影响

研究了Y2 O3,La2 O3,Nd2 O3等稀土氧化物对Si3N4 陶瓷力学性能和显微组织的影响。添加稀土氧化物的Si3N4 陶瓷可以获得较好的力学性能。添加复合稀土氧化物 (Y2 O3 La2 O3)后 ,断裂韧性达 7 8MPa·m1 2 ,抗弯强度达 962MPa,其性能提高的主要原因是稀土氧化物改善了材料的显微组织 ,提高了 β Si3N4 晶粒的长径比。     

Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95对低贵金属Pt-Rh型三效催化剂性能的影响

采用共沉淀技术制备了Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95固溶体, 其织构和结构性能以及氧化还原性能分别采用BET、XRD和程序升温(TP)技术进行了表征. 制备了低贵金属Pt-Rh型三效催化剂, 考察了Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95对催化剂性能的影响. XRD和BET的结果表明, 经600 ℃焙烧5 h后, Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95具有与Ce0.50Zr0.50O2相似的立方结构和高的比表面积；经1000 ℃焙烧5 h后, 仍能保持稳定的立方结构和47.25 m2•g−1的比表面积, 表现出优越的织构性能和高的热稳定性. H2-TPR和O2-TPO的结果表明, Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95具有比Ce0.50Zr0.50O2更好的氧化还原性能. 和含Ce0.50Zr0.50O2的催化剂相比, 含Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95的催化剂具有较宽的工作窗口, 优越的低温起燃性能, 较强的水气变换能力；催化剂经1000 ℃高温水热老化5 h后, 仍具有良好的催化活性, 表现出了优异的抗老化性能.     

HDEHP和HEH/EHP混合萃取剂在硫酸介质中协同萃取RE(Ⅲ)的机制研究

对HDEHP(H2B2)和HEH/EHP(H2L2)混合萃取剂在硫酸介质中萃取稀土元素(La,Nd,Sm,Gd)的机制进行了研究。研究表明,在水相平衡pH=2.0时,混合萃取剂萃取这几种元素的协萃系数分别为:1.96(La),3.52(Nd),5.96(Sm),5.71(Gd),并且协萃系数随水相平衡pH的升高而增加。利用斜率法分别确定了单一萃取剂HDEHP和HEH/EHP以及混合萃取剂HDEHP HEH/EHP在硫酸体系中萃取稀土元素的配合物结构式分别为RE(SO4)xH2x(HB2)3,RE(SO4)xH2x(HL2)3以及RE(HB2)2(HL2)。计算了反应的平衡常数及形成常数并确定了反应机制为阳离子交换反应。     

稀土菸酸邻菲啰啉配合物的研究

合成了7个稀土菸酸邻菲啰啉配合物,用化学分析、红外光谱、核磁共振和热谱确定配合物的组成为:RE(phen)_2L_3·nH_2O[RE=La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd;phen=邻菲啰啉;L=菸酸)。配合物为八配位的中性配合物。菸酸中羧酸根的反对称伸缩振动与对称伸缩振动频率之差Δv的数据表明,在菸酸稀土化合物中羧酸根以桥式与稀土离子结合,而在稀土三元配合物中转变为单齿配位形式,Δv随稀土元素原子序数的增大而增大,表明RE-O键强度的增强。热分析表明,RE-N键强度也随稀土元素原子序数的增大而增大。晶体结构分析表明钆配合物为三斜晶系。     

氟碳铈矿精矿焙烧稀土浸出新工艺研究

以四川冕宁氟碳铈矿精矿为研究对象,提出了一种减少氟碳铈矿中Ce(Ⅲ)的氧化来提高稀土浸出率的新工艺。通过控制焙烧温度和焙烧助剂NaHCO_3用量,利用焙烧助剂分解产物Na_2CO_3熔融包覆矿物以减少Ce(Ⅲ)的氧化,经水洗、酸浸过程,促使氟碳铈矿中铈进入酸浸液而减少留在酸浸渣,从而实现铈的浸出回收,提高总的稀土浸出率。得到的优化工艺条件为:NaHCO_3与氟碳铈矿质量比为40%,于900℃焙烧2 h,水洗温度50℃,水洗液固比10∶1,盐酸浓度为2 mol·L~(-1),酸浸液固比为15∶1,温度75℃酸浸2 h。在此条件下,总稀土浸出率达93.23%,铈的浸出率为87.43%。     

稀土金属氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化蒽醌氢化制H2O2性能的影响

 采用湿浸法制备了用于蒽醌氢化制过氧化氢的系列氢化催化剂. 考察了不同稀土金属(La, Ce,Pr,Nd和Sm)氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化剂性能的影响. 采用XRD,H2-O2滴定和N2物理吸附等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,适量稀土金属氧化物的加入能抑制高温处理时Al2O3晶粒的增长,增大催化剂比表面积,提高金属Pd的分散度,从而提高催化剂的氢化活性. 稀土金属氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化性能的影响顺序为La＞Nd＞Pr＞Sm＞Ce.     

硅酸钠焙烧提取钙热还原稀土冶炼渣中稀土的研究

采用钙热还原法生产稀土金属时会产生大量的稀土冶炼渣,渣中稀土的存在形式包括稀土金属单质、稀土氧化物和稀土氟化物,其中的稀土金属和稀土氧化物易于被无机酸直接浸出,而氟化稀土则难被酸浸出,成为从钙热还原稀土冶炼渣中高效回收稀土的瓶颈。在工业生产氟化钠晶体方法的启发下,开发了九水硅酸钠焙烧-HCl浸出提取钙热还原稀土冶炼渣中稀土的方法,通过九水硅酸钠焙烧钙热还原稀土冶炼渣,将渣中稀土氟化物转型为易溶于酸的稀土氧化物,而氟元素则转型为Na F被水洗除去,实现了稀土和氟的高效分离。考察了焙烧温度、时间和HCl浓度等因素对稀土提取率的影响,结果表明:在焙烧温度为850℃,焙烧时间为2 h,九水硅酸钠与钙热还原渣质量比为1∶1,酸浸温度为60℃,酸浸时间为1. 5 h,HCl浓度为4 mol·L~(-1),液固比为11∶1的条件下,稀土提取率高达99. 06%。     

硅铝合金中稀土及非稀土元素的ICP—AES法测定

由于稀土元素的化学性质极为相近,通常采用高分辨率的发射光谱法分析。近年来ICP-AES在稀土分析中得到广泛应用。本文在前人工作的基础上,采用ICP-AES测定了硅-铝合金中稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Y以及非稀土元素Si、Mn、Mg、Cu、Zn、Fe、Ti等的含量。