稀土化合物的分離方法ppt課件

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1、4稀土化合物的分離方法4.1沉淀分離法4.1.1稀土沉淀分離常用方法(1)草酸鹽沉淀法能分離許多共存元素，分離稀土與非稀土元素。(2)氫氧化物沉淀法選擇性較差，分離稀土與堿金屬、堿土金屬。(3)氟化物沉淀法能分離許多共存元素，特別是鈮、鉭、鋯、鈦和鐵等元素。4.1.2草酸鹽沉淀分離法(1)稀土草酸鹽沉淀法的介質(zhì)和沉淀劑①介質(zhì):微酸性溶液②沉淀劑:過量草酸③沉淀組成:RE2(C2O4)3?nH2O(n=5,6,9,10)稀土草酸鹽(白色)難溶于水，難溶于無機(jī)酸(2)草酸根活度對(duì)稀土草酸鹽沉淀的影響——草酸用量和溶液pH值的選擇①草酸稀土沉淀的最佳

2、草酸根活度②控制合適的草酸根活度的操作方法＊先加入適量的草酸再將溶液調(diào)節(jié)至一定的pH。＊先將溶液調(diào)節(jié)至一定的pH，再加入適量的草酸。（3）銨鹽對(duì)稀土和釷的草酸鹽沉淀的影響①稀土沉淀:對(duì)釔組稀土草酸鹽沉淀有顯著影響。釔組稀土生成可溶性配合物(NH4)3RE(C2O4)3。沉淀釔組稀土?xí)r，將試樣溶液蒸發(fā)至近干，用0.01mol/L鹽酸溶解殘?jiān)自偌尤氩菟帷＂阝Q的草酸鹽沉淀:釷隨稀土草酸鹽一起沉淀。*當(dāng)溶液中無銨鹽時(shí)，釷的溶解損失較大；*草酸用量較大，有銨鹽存在時(shí)，釷的溶解損失顯著地減少。(4)溫度、攪拌和陳化時(shí)間對(duì)稀土草酸鹽沉淀的影響實(shí)驗(yàn)條件＊稀土

3、草酸鹽沉淀溫度：70-80℃＊攪拌：在不斷攪拌下加入草酸熱溶液，再繼續(xù)攪拌兩分鐘。＊陳化：于室溫或70-80℃陳化2至6小時(shí)或放置過夜，冷至室溫后再進(jìn)行過濾。(5)共存元素的分離及其對(duì)稀土沉淀的影響①能將鐵、鋁、鎳、鉻、鎂、鋯、鉿和鈾等元素分離；②鋅和銅有很強(qiáng)的共沉淀傾向；③在沉淀的酸度下，較多的鈣隨稀土共沉淀；④少量鋇、鎂和堿金屬對(duì)分離沒有干擾，但其含量與稀土含量相當(dāng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)共沉淀；⑤少量鈦可加過氧化氫掩蔽，大量鈦應(yīng)采用氟化物沉淀法事先分離除去；⑥當(dāng)有大量共存元素時(shí),不但分離不完全,而且還嚴(yán)重影響稀土的定量沉淀。(6)有機(jī)溶劑的作用和均相沉

4、淀的應(yīng)用①有機(jī)溶劑的作用*主要作用:減少離子的水化程度，降低沉淀的溶解度，加速結(jié)晶的生長速度，提高沉淀的回收率；*分離效果:變差，適用于稀土的富集和快速分離。例：沉淀分離稀土草酸鹽時(shí)加入適量六次甲基四胺，能增大結(jié)晶的粒度提高分離效果。②均相沉淀改善稀土草酸鹽沉淀分離效果的辦法之一。常用沉淀劑有草酸甲酯和草酸丙酮。例:＊分離磷酸根，在含有10mL濃鹽酸的100mL稀土溶液中加入6克草酸甲酯，在70－85℃保溫30分鐘后，再加入280mL含有8克草酸的熱溶液。＊在pHl.5－2的溶液中加入草酸丙酮，使溶液中的濃度達(dá)到4％，鈰組稀土和釔組稀土的回收率

5、分別為99.7％和99.34％。＊用鈣為載體，在0.15mL鹽酸溶液中用草酸丙酮沉淀低含量稀土，獲得了良好的分離效果。(7)草酸鹽沉淀分離法的一般操作①將含有約0.5克RE3O2的樣品溶液加水稀釋到200mL。加0.1％甲酚紅指示劑數(shù)滴，用1:2氨水調(diào)節(jié)溶液酸度，由紅色變成橙色(pH2.0－2.5);②樣品由釔組稀土組成或試液中含有大量酸時(shí)，應(yīng)將試液蒸發(fā)至近干，加0.01mol/L鹽酸200mL，微熱使蒸干物溶解;③將試液加熱至70-80℃，在劇烈攪拌下慢慢加入70-80℃的8%草酸溶液50mL，再繼續(xù)攪拌約兩分鐘。④將沉淀在室溫下放置約四小時(shí)

6、或放置過夜；⑤用中速濾紙過濾，用1%草酸溶液洗滌沉淀6-8次。必要時(shí)可再將沉淀連同濾紙放回原燒杯中，加硝酸30mL和過氯酸5mL加熱蒸發(fā)至冒煙，再加5mL硝酸蒸發(fā)至近干，然后按前述的操作重復(fù)進(jìn)行一次草酸鹽沉淀分離；⑥若試液中稀土含量不足0.5克時(shí)，溶液稀釋體積和草酸加入量均應(yīng)相應(yīng)減少。4.1.3氫氧化物沉淀分離法(1)稀土氫氧化物的堿性和溶解度(2)在氨水—氯化銨緩沖溶液中的沉淀分離稀土氫氧化物沉淀法主要用于稀土與鈣、鎂等元素的分離。(3)氫氧化物沉淀分離中掩蔽劑的應(yīng)用①三乙醇胺在堿性溶液中，三乙醇胺能同鐵、錳、鋁、銅等元素形成穩(wěn)定的配合物，適

7、量的三乙醇胺不影響稀土氫氧化物的定量沉淀。②EDTAEDTA對(duì)稀土有較強(qiáng)的配合作用，但用量適當(dāng)，可在稀土氫氧化物定量地沉淀的情況下，掩蔽一些共存元素，提高氫氧化物沉淀分離的效果。(4)稀土與磷酸根、氟離子等的分離4.1.4氟化物沉淀分離法(1)氟化物沉淀分離法的特點(diǎn)①沉淀劑：氫氟酸或氟化銨，不能用氟化鈉或氟化鉀。②含水氟化稀土膠狀沉淀，加熱轉(zhuǎn)化為細(xì)小的顆粒狀沉淀。③稀土氟化物的溶解度比草酸鹽小。適用：*分解試樣；*微量稀土的富集；*與鈮、鉭等元素分離。(2)共存元素的分離及其對(duì)稀土氟化物沉淀的影響①稀土同鋯、鉿、鈮、鉭、鈦、鎢、鉬、鐵、鈹、鋁和

8、鈾(Ⅵ)等元素分離②存在大量的鉀、鈉時(shí)，鈮、鉭、鋯和鈦等元素生成溶解度不大的配鹽。③鋁也可生成不溶性的水合氟化物；④鈣和鉛常部分隨稀土沉淀，釷隨稀土定