郝占忠
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王斌
,
张海玲
稀土
以氧化钆为原料,氟化氢为氟化剂,在固定床气体氟化反应器(φ48 cm×110 cm)内,采用控制变量法研究了反应器径向、轴向、气流配送方式、氧化钆布料方式对氟化钆中氧含量的影响,并对影响氧含量的物理化学因素进行了分析.结果表明,270℃时,反应器半径由0 mm增加到160 mm时,氟化钆中的氧含量由4.62％减小到1.10％,200 mm时,反而增加到1.60％;540℃时,反应器半径由0 mm增加到200 mm时,氟化钆中的氧含量由0.02％增加到0.80％;氧含量随轴向距离的增加略有增大.按第Ⅲ方式配送气流,氟化氢利用率高,反应器内氟化钆中的氧无偏析、含量较低.采用中间厚四周薄的布料方式氟化钆中的氧均一、稳定.物理化学分析表明,提高氟化过程温度、增加氟化氢气体浓度、减少反应器壁面料层厚度、改善气流配送方式等均可有效降低氟化钆中的氧含量.
关键词:
固定床
,
反应器
,
结构
,
氟化钆
,
氧
郝占忠
,
王斌
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.01.021
以氧化钆和氟化氢铵为原料,通过X射线衍射、化学分析和实际观察,确定了反应过程中的产物,研究了该体系在不同条件下的反应规律,制定了新的GdF3制备工艺.常压下,粉状Gd2O3与NH4HF2在100 ℃开始反应,生成GdNH4F4,NH4F,NH3和H2O.224 ℃时GdNH4F4分解为GdF3和NH4F,NH4F在156～430 ℃间挥发和分解.反应过程包括合成、分解和脱铵3个反应环节.真空可以降低每一步反应的起、止温度,特别有利于脱铵反应进行.用氟化氢铵制备氟化钆应采用"常压低温合成-真空中温分解-真空高温脱铵"工艺:即压力为101 kPa,温度为185 ℃合成GdNH4F4;压力小于10.1 kPa,温度为210 ℃分解GdNH4F4;压力小于10.1 kPa,温度为385 ℃脱除NH4F.
关键词:
氟化氢铵
,
氟化钆
,
制备
,
工艺
郝占忠
材料科学与工艺
以Gd2O3和NH4HF2为原料,利用TG-DTA分析方法和控制变量实验方法,研究了氟化氢铵氟化法合成氟化钆过程的反应机理,考察了系统压力、温度、时间和原料摩尔比对氟化率、氟含量、氧含量和氮含量的影响规律.研究表明:合成过程包括NH4GdF4的低温缓慢合成反应、NH4HF2熔化后的NH4GdF4快速合成反应和高温时的NH.GdF4分解反应;氟化过程系统压力增加,氟化率和氟含量增加,氧含量降低,氮含量增加;温度升高,氟化率和氟含量增加,氧含量先降后升;氧含量随摩尔比增加而减少,氟含量随摩尔比增加而增大.
关键词:
氟化钆
,
氟化氢铵
,
合成
,
机理
