真空蒸馏法制备高纯金属钕的理论和工艺研究

经理论分析,在1427～1827℃金属钕的饱和蒸气压为4～257 Pa,理论蒸馏速率为2～106 g.cm-2.h-1,具有较高的蒸气压和蒸馏速率,因此真空蒸馏法提纯金属钕在工艺上是可行的;在此基础之上,首次研究了低温范围内(1600～1800℃)金属钕真空蒸馏提纯的工艺技术条件,研究表明:在1650～1700℃,金属钕的实际蒸馏速率可达到3～3.9 g.cm-.2h-1,工业级的粗金属钕经过一次蒸馏提纯杂质去除率最高可达80%以上,并利用该法制备得到了目前国内报道最高纯度的金属钕,Nd绝对纯度达99.951%(质量分数)(分析35个杂质元素,按差减法计算),Nd相对纯度达99.9817%,O≤20μg.g-1,C≤51μg.g-1;从而证实真空蒸馏法是一种简单、高效、提纯效果好的高纯金属钕工业制备方法。     

钆的激光诱导击穿光谱原位统计分布分析

采用LIBS-OPA对取自不同电迁移部位的金属钆棒的纵剖面进行了原位统计分布分析,探讨了电迁移工艺中不同位置处的杂质元素在其电迁移方向上的分布规律。发现在电迁移工艺上部Ti和Cu的偏析较为严重,而下部即阴极附近的杂质元素含量大大降低且其分布趋于均匀。Ti和Al两个元素在电迁移末端含量发生较大变化,出现了一条明显的分界线,说明金属钆中的某些成分组成发生了突变,因此导致其分布发生了较大改变。而Cu,Si,Mo和Fe强度也都发生了不同程度的下降。但其偏析度变化不明显。Ti和Mo是金属钆的原位分析中出现异常信号较多的元素,说明金属Gd中存在一些Ti和Mo的化合物。采用透射电镜对金属钆棒中的化合物进行了观察,其结果与LIBS-OPA统计的结果较为相符。     

NaCl-KCl-CeCl3熔盐体系电解精炼铈的研究

用Ce作为模拟金属,开展了NaCl-KCl-CeCl3熔盐体系电解精炼提纯金属Ce的研究,为乏燃料干法后处理提纯U, Pu等金属提供了研究基础。研究了CeCl3浓度、电解温度和阴极电流密度对电解精炼Ce的收率和电流效率的影响,得到优化的工艺条件为:CeCl3浓度为20%~25%,电解精炼温度为900~950℃,阴极电流密度为0.35~0.45 A·cm^-2,得到了成型致密的金属铈锭,产品的收率大于70%。杂质元素Al, Fe, Cu, Cr,Mn的含量均有大幅度的下降,尤其是Fe的去除效果明显从1300×10^-6降低为200×10^-6。     

稀土金属中间隙杂质的纯化进展研究

主要对稀土金属中间隙杂质的纯化研究进行了综述。稀土金属活性强,极容易被污染,气体分子无处不在,成为最难去除的一类杂质元素。分别介绍了真空蒸馏法、区域熔炼法、电解精炼法、固态电迁移法及活性氢、活性金属除杂法对稀土金属中非金属杂质氧和氮元素的脱除效果。并且相应讨论了每种纯化方法的纯化原理及杂质的迁移机制。     

锆存在时铀中杂质元素的化学分离-ICP-AES法

采用磷酸三丁酯（TBP）－氢化煤油萃取油、过氧化氢掩蔽钛、磷酸氢二铵沉淀锆的方法，用ICP－AES法同时测定了锆存在在时铀中的铁、锰、铜、硅、铝、镍和钛7种杂质元素的含量。当测定范围在100μg/g-1000μg/g时，相对标准偏差＜9．0％，回收率为96％－109％。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆铀合金中微量铪

应用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),采用标准加入法对锆铀合金中微量铪进行了测定.当锆的共存量为8 g·L-1时,铪的测定范围是50～400 μg·g-1.在Zr-U合金的基础上分别加入铪50μg·g-1及400 μg·g-1作回收试验,测得回收率依次为106%及101%,相应的相对标准偏差为5.8%和3.7%.     

膜去溶-ICP-MS测定高纯CeO2中14种痕量稀土杂质分析方法研究

研究了不经基体分离, 膜去溶-ICP-MS法直接测定高纯CeO2中14种痕量稀土杂质的分析方法, 讨论了Ce基体产生的多原子离子对被测元素的质谱干扰, 并且对影响多原子离子产率的因素进行了分析, 同时建立了Pr, Gd, Tb和Yb数学校正方程. 通过使用膜去溶雾化器和优化ICP-MS参数, 消除了CeH+, CeO2+和CeO2H+产生的质谱干扰, 将CeO/Ce产率降为0.008%, 同时结合数学校正方程彻底消除了CeO+, CeOH+和CeOH2+的质谱干扰. Pr, Gd, Tb和Yb的方法测定下限分别为0.08, 0.1, 0.15和0.008 μg · g-1, 14种稀土杂质方法测定下限和为0.75 μg · g-1. 99.999%高纯CeO2实际样品测定加标回收率为96%～103%, RSD为 1.2%～4.3%.     

高纯金属镱中杂质元素的电感耦合等离子体质谱法测定

利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP—MS)直接测定了金属镱中除Tm、Lu外其他稀土及非稀土杂质元素;通过P507萃淋树脂色层柱,分离绝大部分Yb基体,避免了基体元素对Tm、Lu的测定干扰?定量加入内标元素Sc、Cs,有效克服了基体效应所带来的偏差。稀土杂质元素的检出限0．010～0．032μg／g,非稀土杂质元素的检出限为0.12～5．0μg／g。加标回收率为83％～105％。方法适用于纯度为99．99％～99．999％的高纯金属镱产品中杂质元素的测定。     

悬浮区熔-电迁移联合法提纯稀土金属的原理及机理

在概述悬浮区熔-电迁移联合法提纯稀土金属的原理基础上, 着重分析了这种方法提纯稀土金属的机理. 结果表明, 电迁移电流对杂质的分离可起调控作用, 稀土金属在其熔区附近发生的二次相变对杂质迁移速率起增大作用.     

土壤中锑的双阳极电化学氢化物发生-原子荧光光谱法测定

采用双阳极电化学氢化物发生与原子荧光在线联用测定土壤中的锑含量,其中氢化物发生通过以纯铅为阴极,2根钛丝作阳极的双阳极电解池实现.对电解池工作条件及原子荧光参数进行了优化,最佳工作条件为以0.5 mol·L-1硫酸作电解液,流速2.0 mL·min-1,阴极电解电流密度0.5 A·cm-2.同时以去离子水为进样载流,流速设定为1.5 mL· min-1,六通阀进样100 μL得到方法检出限为0.91 μg· L-1 (S/N＝3);相对标准偏差(RSD)为1.58% (50 μg·L-1,n＝11);线性范围为1 ～300 μg·L-1.