一种稀土氯化物溶液射流热解制备稀土氧化物的方法技术

本发明专利技术提出了一种稀土氯化物溶液射流喷吹低温快速热解制备稀土氧化物的方法：（1）将燃气与O2按照一定的流量经燃烧形成高温混合尾气，作为热解反应的热源和工作流体；（2）稀土氯化物溶液进入射流器，被高温混合尾气加热气化，形成弥散分布的微小气泡，并发生热解反应得到稀土氧化物粉末和含有HCl气体的高温热解尾气；（3）热解得到稀土氧化物和热解尾气的气固混合体引入到旋风分离器中，气固分离，得到稀土氧化物粉末；热解尾气引入到吸收塔中经吸收剂吸收得到盐酸溶液，剩余净化尾气排空。该方法能够显著强化传质和传热效率，降低热解能耗，使氯化稀土溶液快速热解，得到的稀土氧化物粉末粒度小、颗粒分布均匀，纯度高。

Method for preparing rare earth oxide by jet pyrolysis of rare earth chloride solution

The present invention provides a method of rare earth chloride solution jet injection low temperature fast pyrolysis for preparing rare-earth oxide: (1) the gas and O2 in a certain flow through the formation of high temperature combustion gas mixture, as the pyrolysis reaction heat source and the working fluid; (2) rare earth chloride solution into a jet device by high temperature of mixed gas heating gasification, forming small bubble dispersed, and the occurrence of pyrolysis and pyrolysis of rare earth oxide powder containing HCl exhaust gas; (3) from pyrolysis of rare earth oxides and pyrolysis gas exhaust solid mixture into the cyclone separator, gas solid separation, the rare earth oxide powder; pyrolysis gas is introduced into the absorption tower by the absorbent by hydrochloric acid solution, the residual exhaust gas emptying. The method can significantly improve the mass transfer and heat transfer efficiency, reduce the energy consumption of pyrolysis, and make the rare earth oxide powder to be rapidly pyrolyzed. The obtained rare earth oxide powder has small particle size, uniform particle distribution and high purity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土冶金领域，具体涉及一种由稀土氯化物制备稀土氧化物的方法。
技术介绍
稀土氧化物具有很广泛的用途，例如，氧化镧广泛用于制造特种合金精密光学玻璃、高折射光学纤维板，适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜、陶瓷电容器以及反应催化剂等。氧化铈广泛用于氧化剂，有机反应的催化剂，变色玻璃以及搪瓷玻璃等。氧化镨用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。氧化钕主要用作玻璃、陶瓷的着色剂，制造金属钕的原料和强磁性钕铁硼的原料，镁合金或铝合金中添加1.5%-2.5%纳米氧化钕可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。氧化钐可作吸收红外线的发光玻璃添加剂，感光材料中的涂料，以及制钐钻永磁材料和生产金属钐等等。目前，稀土氧化物的主要制备方法是铵盐（或碱金属氢氧化物）沉淀法，即将氨水（或碱金属氢氧化物）加入到稀土盐类溶液中得到稀土氢氧化物沉淀，过滤洗涤得到氢氧化稀土沉淀，然后高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土氯化物溶液射流热解制备稀土氧化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）高温混合尾气制备将燃气与O2按照一定的流量经燃烧形成高温混合尾气，将其直接泵入射流反应器中，作为热解反应的热源和工作流体；所述燃气与O2的体积流量比为1：2～1：16，燃气总流量5～3000Nm3/h，燃气喷吹压力0.5MPa～1.5MPa；（2）射流热解反应浓度为50～300g/L、吸入流量为10～10000L/h的稀土氯化物溶液由射流反应器的被输送液体入口处进入射流器，被步骤（1）中产生的温度为500℃～1300℃的高温混合尾气加热气化，形成弥散分布的微小气泡，并发生热解反应得到稀土氧化物粉末和含有HCl气体的...

【技术特征摘要】
1.一种稀土氯化物溶液射流热解制备稀土氧化物的方法，其特征在于，包括以下
步骤：
（1）高温混合尾气制备
将燃气与O2按照一定的流量经燃烧形成高温混合尾气，将其直接泵入射流反
应器中，作为热解反应的热源和工作流体；所述燃气与O2的体积流量比为1：2～1：
16，燃气总流量5～3000Nm3/h，燃气喷吹压力0.5MPa～1.5MPa；
（2）射流热解反应
浓度为50～300g/L、吸入流量为10～10000L/h的稀土氯化物溶液由射流反应器
的被输送液体入口处进入射流器，被步骤（1）中产生的温度为500℃～1300℃的高
温混合尾气加热气化，形成弥散分布的微小气泡，并发生热解反应得到稀土氧化
物粉末和含有HCl气体的高温热解尾气；
所述的稀土氯化物生成稀土氧化物的射流热解反应如下：
氯化铈水溶液热解反应式：
2CeCl3+3H2O+0.5O2=2CeO2+6HCl(1)
除氯化铈溶液外，其余三价氯化稀土水溶液热解反应式如下：
2RECl3+3H2O=RE2O3+6HCl(2)
（3）气固分离
热解得到稀土氧化物和热解尾气的气固混合体以切向方式经旋风分离器的气
体入口引入到旋风分离器中，实现气固分离，得到热解尾气和稀土氧化物粉末；
（4）尾气处理
热解尾气经旋风分离器顶部的气体出口离开旋风分离器，引入到填料吸收塔
中经吸收剂吸收得到盐酸溶液，剩余净化尾气排空。
2.根据权利要求1所述的一种稀土氯化物溶液射流热解制备稀土氧化物的方法，
其特征在于，所述的稀土氯化物包括：LaCl3、CeCl3、PrCl3、NdCl3、SmCl3、EuCl3、
GdCl3、DyCl3、HoCl3、ErCl3、TmCl3、YbCl3、LuCl3、ScCl3和YCl3。
3.根据权利要求1所述的一种稀土氯化物溶液射流热解制备稀土氧化物的方法，
其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷安，豆志河，刘燕，张子木，吕国志，赵秋月，牛丽萍，蒋孝丽，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21