第13章f区元素学案.ppt

混合型精矿 浓硫酸焙烧 HF,SO2,CO2,SiF4,H2O 吸收 冷凝 分解产物 浸 出 水 伯胺萃取 渣 清液 复盐沉淀 滤液 复 盐 滤液 稀土氢氧化物 氢氧化钠溶液 优先溶解 稀土氯化物 铁、钍氢氧化物 ② 分离提纯：稀土与非稀土分离和稀土元素间相互分离 硫酸复盐沉淀法： 溶解度随原子序数的增大而增大，可分为三组： ● 难溶性的铈组稀土元素：La, Ce, Pr, Nd, Sm ● 微溶性的铽组稀土元素：Eu, Gd, Tb, Dy ● 可溶性的钆组稀土元素：Y, Ho, Tm, Yb, Lu ③ 制备金属：熔盐电解法和金属热还原法 ● 熔盐电解法 ● 热还原法 Question 4 稀土矿的分离提纯中，如何将稀土与 非稀土元素分离？ 常用的方法有： 利用稀土硫酸复盐的难溶性使之与铁、磷等杂质元素分离； X Ln2(SO4)3 + y M2SO4 + z H2O X Ln2(SO4)3 ?y M2SO4? z H2O 利用稀土草酸盐的难溶性使之与可溶性的非稀土元素分离； 2 RECl3 + 3 H2C2O4 + nH2O RE2(C2O4)3 ?nH2O + 6 HCl 3. 利用萃取法，把稀土从杂质元素中分离出来. (3) 应用 ① 磁性材料 ● 永磁材料：永磁体最基本的作用是 在某一特定空间产生一恒定磁场， 维持此磁场并不需要任何外部能 源. 图中的磁体能吸起自重的 800 倍. ● 磁光材料：指在紫外到红外波段， 具有磁光效应的光信息功能.如磁 光光盘等. ● 超磁致伸缩材料：指稀土—铁汞化 合物，具有比铁、镍等大得多的磁 场伸缩值. 可做声纳系统、驱动器 等. 发光、激光材料：固 f-f、f-d 跃迁而使发出的光能量差大、波长 短而成 为发光宝库. ③ 玻璃陶瓷材料：光学玻璃、光纤 Y2O2S:Eu + α–Fe2O3 红色荧光粉的性质 厂 家 陕西（大颗粒） 东芝SPD-586 发 射 峰 626nm 626nm 色度值 x 0.642 ± 0.010 0.652 ± 0.020 y 0.350 ± 0.010 0.341 ± 0.020 粒 度 9.5 ± 2.0 μm 6.1 ± 1.0 μm 反 射 率 500 nm 处,46-56 % 450nm:52 ±5%,625nm: 83.0% 氧化铈在电子陶瓷中的应用 稀 土 用 途 功 能 材 料 陶瓷电容器 转换剂 (BaCe)TiO3 半导体电容器 低阻抗化 (SrCe)TiO3 铈 PTC热敏电阻 半导体化 (BaCe)TiO3 非线性电阻 半导体化 (SrCe)TiO3 陶瓷振子