氯化铵氯化氧化镧铈的反应过程及其动力学.pdfVIP

第5 卷第1 期 过 程 工 程 学 报 Vol.5 No.1 2005 年 2 月 The Chinese Journal of Process Engineering Feb. 2005 氯化铵氯化氧化镧(铈)的反应过程及其动力学 1 2 2 2 1 1 时文中 张 昕 赵永和 王竞研 朱国才 (1. 清华大学核能技术设计研究院 北京 102201 2. 黄淮学院化学系 河南 驻马店 463000) 摘 要 通过考察反应温度 时间 氯化铵用量对氧化镧(铈)氯化的影响及氯化镧(氯化铈)结晶水合物的热解行为 研究了氯化铵氯化氧化镧(铈)的反应过程及其动力学. 结果表明 在氯化的温度范围 既有氯化铵直接参与的氯化反 应发生 又有氯化铵热解产物 HCl 使稀土氧化物氯化的反应存在. 氯化镧(氯化铈)发生气相水解或氧化反应生成 LaOCl, CeOCl, CeO . 氧化镧(铈)氯化反应的表观活化能E 分别为43.73 和 140.67 kJ/mol 过程限制环节是界面化学反 2 a 应控制. 关键词 氧化铈 氧化镧 氯化 反应过程 动力学 中文分类号 TF111.13 文献标识码 A 文章编号 1009606X(2005 (铈) 将其与氯化铵按不同的摩尔比(nNH Cl/nREO)充分混 1 前 言 4 匀 在空气气氛中分别于不同温度和时间下氯化焙烧 固氟氯化铵焙烧法提取稀土 首先是用MgO 与稀 实验结果列于表 1. 从表可以看出 在相同的焙烧温度 土精矿混匀后焙烧固氟 使轻稀土矿物中的配分稀土元 下 nNH Cl 增加 氯化率有所提高. 当nNH Cl/nREO 为12, 18, 4 4 素转变为氧化物 然后通过NH Cl 在一定的条件下氯化 4 24 时氧化镧(铈) 的氯化率十分接近 说明氯化铵用量是 焙砂中的稀土氧化物 最后用热水浸取氯化稀土 是一 理论用量的2 或3 倍时 氧化镧(铈) 的氯化效果最佳 [15] 种绿色提取稀土的新工艺 . 因此研究氧化镧和氧化 再增加氯化铵的用量已经没有实际意义. 铈的氯化物热解行为 氯化反应过程及氯化反应动力 将表1 中nNH Cl/nREO 12 的各氯化条件下氧化镧(铈) 4 学 对于固氟氯化铵焙烧法处理轻稀土矿物提取稀土和 的氯化率对氯化时间作图得图 1. 从图看出 在温度为 制备无水氯化稀土的生产工艺具有重要的理论指导意 350~400 焙烧时间 30~45 min 条件下 氧化镧(铈) 义. 本研究通过考察氯化反应的温度 时间 氯化铵用