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氟化鑭，白色面心立方晶體，熔點(diǎn)1493 ℃，幾 乎不溶于水，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。 其主要用于 制備現(xiàn)代醫(yī)學(xué)圖像顯示技術(shù)和核子科學(xué)要求的閃爍 體，稀土晶體激光材料，氟化物玻璃光導(dǎo)纖維和稀土 紅外玻璃，照明光源的弧光燈炭電極，化學(xué)分析中的 氟離子選擇電極，以及用于制造特種合金，電解生產(chǎn) 金屬鑭和拉制氟化鑭單晶等。
目前稀土氟化物的制備方法主要有干法和濕法兩種，干法是以稀土化合物和含氟氣體／含氟化合物 為原料，通過(guò)氣固／固固反應(yīng)制備產(chǎn)品，具有反應(yīng)效率低、反應(yīng)產(chǎn)物純度低，工況危險(xiǎn)不易控制等缺點(diǎn)。 濕法是在稀土化合物溶液中直接加入氟化 物（氫氟酸、氟化氫銨等）沉淀出稀土氟化物，經(jīng)洗 滌、干燥制得產(chǎn)品，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但濕法生產(chǎn)的主要缺點(diǎn)是沉淀物 顆粒極細(xì)，呈膠體狀，過(guò)濾困難，損失大，稀土回收率 低等。 對(duì)此，本文通過(guò)三種工藝對(duì)比驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 確定最佳工藝路線(xiàn)，并優(yōu)化關(guān)鍵控制參數(shù)，有效增大 氟化鑭產(chǎn)品顆粒粒度，大大提高稀土收率。 實(shí)驗(yàn)結(jié) 果表明，用新方法制備的稀土氟化鑭不僅沉淀速率 快，而且經(jīng)多次洗滌后，料液仍然容易分離，所得產(chǎn) 品具有含水量少、純度高、顆粒粗大、收率高等優(yōu)點(diǎn)。 進(jìn)行大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了氫氟酸直接沉淀法、 草酸轉(zhuǎn)型沉淀法、碳酸氫銨轉(zhuǎn)型沉淀法三種不同濕 法工藝制備氟化鑭工藝路線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
將有水氫氟酸和氯化鑭直接反應(yīng)制備氟化鑭。 優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)過(guò)程中有大量白色膠狀沉淀快速生成。 缺點(diǎn)：氟化鑭沉淀顆粒小，沉降速度慢，過(guò)濾洗滌困難，漏濾現(xiàn)象嚴(yán)重。
將氯化鑭和草酸反應(yīng)制備草酸鑭，再和氫氟酸 反應(yīng)制備氟化鑭。 優(yōu)點(diǎn)：氟化鑭產(chǎn)品沉降速度 快，顆粒較大，烘干和煅燒后產(chǎn)品呈粉末狀，外觀呈灰白色。 缺點(diǎn)：原料成本高，每噸原料草酸 ４ ０００ 元 左右；酸性工況腐蝕設(shè)備，且造成鑭收率較低，只有 ９０％左右。 主要表現(xiàn)在：草酸鑭制備母液中鑭含量 為 ０．０６ ｇ／Ｌ，ｐＨ 值為 １ ～２；氟化鑭制備母液中鑭含 量為 ０．０７ ｇ／Ｌ，ｐＨ 值為 １ ～２。
將氯化鑭和碳酸氫銨反應(yīng)制備碳酸鑭，再和氫 氟酸反應(yīng)制備氟化鑭。 優(yōu)點(diǎn)：原料成本低，原料 碳酸氫銨每噸 ４００ ～５００ 元；產(chǎn)品沉降速度快，近中 性工況易操作控制，設(shè)備腐蝕小，鑭收率高，超過(guò) ９８％。 主要表現(xiàn)在：碳酸鑭制備母液中鑭的含量為 ０．００９ ～０．０２５ ｇ／Ｌ，ｐＨ 值為 ６ ～７；氟化鑭制備母液 中鑭含量為 ０．００５ ～０．０１ ｇ／Ｌ，ｐＨ 值為 １ ～２。
缺點(diǎn)：反應(yīng)有大量氣泡逸出，加料需緩慢。
通過(guò)對(duì)比三種不同工藝路線(xiàn)，選擇了最優(yōu)的碳酸氫銨轉(zhuǎn)型法制備氟化鑭工藝路線(xiàn)，并對(duì)此技 術(shù)深入研究，優(yōu)化工藝路線(xiàn)和參數(shù)，所得氟化鋁產(chǎn)品 顆粒粗大，沉降速率快，容易洗滌和過(guò)濾，工況易于 控制，稀土收率高（≥９８％），具有良好的工業(yè)應(yīng)用 前景。
針對(duì)國(guó)家對(duì)稀土資源的限制開(kāi)發(fā)和氟化稀土全 球多元化供應(yīng)格局的形成，未來(lái)稀土氟化物市場(chǎng)需 求總量會(huì)逐步增大，其制備技術(shù)將越來(lái)越受到重視 和發(fā)展，開(kāi)發(fā)低能耗、高收率、清潔生產(chǎn)的工藝路線(xiàn) 將是今后研究的重點(diǎn)方向。
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