無水氯化稀土是制備含稀土有機化合物的基本試劑,可用于石油精煉催化,同時可作為冶煉稀土金屬和稀土合金的重要原料,也是生產(chǎn)拋光粉的主要原料。它作為稀土元素之一制備具有一定的難度, 因此要探索出工藝簡單、脫水效率高、產(chǎn)品純度高的無水氯化稀土的制備方法。
無水氯化稀土的四種制備法:
(1)四氫呋喃配合物法是通過金屬交換反應(yīng)在THF溶液中制備無水氯化稀土的方法。該方法基于稀土以金屬為原料,與氯化汞反應(yīng)制備無水氯化稀土的THF絡(luò)合物;
(2)結(jié)晶水和稀土氯化物的真空脫水法,即濕法冶金后制備氯化稀土溶液,然后減壓濃縮,冷卻結(jié)晶,人工將粉碎等工藝制備的含水結(jié)晶氯化稀土真空脫水得到無水氯化稀土;
(3)氯化銨升華方法是將稀土氧化物和氯化銨在300℃~450℃的溫度下轉(zhuǎn)化,使稀土氧化物轉(zhuǎn)化為氯化稀土;
(4)稀土氧化物氯化法。
然而,上述制備方法有其自身的主要缺點。其中,四氫呋喃絡(luò)合法是生產(chǎn)過程中引入四氫呋喃,副產(chǎn)HgCl2等有毒物質(zhì),嚴(yán)重污染環(huán)境,給后續(xù)處理帶來困難。而且該方法的起始原料需要高純度的稀土金屬,不適合大規(guī)模制備;結(jié)晶水和稀土氯化減壓脫水法脫水效果不好,產(chǎn)品純度不高;氯化銨升華法制備氯化稀土過程中,稀土中若存在+4價稀土元素時,如CeO2,如果用氯化銨升華法制備無水氯化稀土,反應(yīng)過程中會發(fā)生氧化還原反應(yīng),難以生產(chǎn)出高純度的無水氯化稀土;而稀土氧化物氯化法無水氯化稀土一般含有3%~58%的Re2O、5%~10%的水和5%~10%的水不溶物該法產(chǎn)物不穩(wěn)定,氯化溫度高達1050℃~1100℃。氯化過程中,氯氣會在高溫下影響設(shè)備腐蝕很嚴(yán)重。