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12032-20-1 / 氧化镥的应用

背景及概述[1][2]

氧化镥为白色立方晶体或粉末,稍有吸湿性。不溶于水,易溶于酸。能从空气中吸收二氧化碳。由灼烧草酸镥而得。目前,高纯氧化镥均以铥、镱、镥富集物或粗氧化镥为原料,采用萃取色层法或溶剂萃取法生产。萃取色层法的主要不足在于:所需设备复杂,试剂昂贵,并且需要恒温装置,对厂房环境的要求也较高,因此设备投资大、维护困难,且生产过程不连续,一次投料量小,生产周期长,单位产量产品的酸、碱等试剂消耗高,产品收率低;同时该方法对人员素质和生产管理水平要求较高。

用溶剂萃取法生产,所采用的萃取剂有二(2-乙基己基膦酸(Cyanwx272)和2-乙基己基膦酸单2-乙基己基脂(P507)。其中Cyanex272体系萃取剂价格昂贵,萃取容量低,平均分离系数小(-1.3),试剂、设备投资大,料液质量要求高,分离体系易乳化,生产过程较难控制;而P507体系生产时,虽然分离系数较大,但要求平衡时间很长(约30分钟),是一般萃取分离平衡时间的5 倍,使得试剂、设备的利用率大大降低,而且萃取平衡酸度高,有机相难于反萃再生,产品收率低,甚至不能连续生产。

氧化镥的应用

制备[3]

一种颗粒均匀、流动性好、中心粒径D50为50 165μm、形貌由薄片组成花状大颗粒氧化镥的制备方法:向反应器中分别加入碳酸氢铵、浓度为28%的氨水和去离子水,碳酸氢铵、氨水和去离子水的摩尔比为1∶1∶6.27,加入浓度为1.47mol/L的硝酸镥溶液,碳酸氢铵与硝酸镥摩尔比为1∶0.096,得到碳酸氢铵、氨水和硝酸镥的混合溶液;向混合溶液中加入浓度为30%的双氧水,硝酸镥与双氧水摩尔比为1∶5.2,反应6小时开始产生沉淀,陈化24 48 小时,得到碳酸镥沉淀,将沉淀过滤、洗涤,灼烧温度为900 1200℃,保温4小时,得到中心粒径D50为50 165μm,颗粒分布均匀、流动性好、形貌由薄片组成花状大颗粒氧化镥。

应用[4-6]

氧化镥用于制造磁性材料、光学玻璃、陶瓷的着色剂、激光材料、发光材料、电子材料。氧化镥基透明陶瓷材料将在未来的数字射线成像技术系统中起重要作用,特别适合于静态数字成像和荧光检查方面的应用,也是一种新型的多晶激光工作介质。其应用举例如下:

1)制备一种掺镱氧化镥激光陶瓷,属于陶瓷领域。

该方法包括:制备氧化镱粉体;制备氧化镥粉体;根据掺镱氧化镥激光陶瓷的掺镱浓度称量氧化镱粉体和氧化镥粉体;对称量后的氧化镱粉体和氧化镥粉体、烧结助剂、有机溶剂的混合体进行球磨处理,得到第一浆料;对第一浆料依次进行干燥处理、成型处理、冷等静压处理,得到陶瓷坯体;对陶瓷坯体依次进行排胶处理、真空烧结处理、热压后处理、退火处理、抛光处理,得到掺镱氧化镥激光陶瓷。该方法制备得到的激光陶瓷具有良好的光学性能,且不会出现掺杂浓度偏离,容易控制,易于规模化生产。

2)制备1~2μm氧化镥铈共沉物,先将氧化镥和氧化铈溶于盐酸配成混合氯化物溶液,滴加氨水调节混合氯化物溶液pH值为4.0±0.2;然后将混合氯化物溶液加入草酸铵溶液进行沉淀反应,反应完后,立即过滤洗涤,灼烧,保温,冷却至室温,得到氧化镥铈共沉物。本发明的方法生产过程容易控制,氧化镥铈共沉物粒度分布均匀,又能使非稀土杂质和D50值适宜。

3)制备一种掺Ce3+的氧化镥基透明闪烁陶瓷材料,属特种稀土陶瓷材料制造工艺技术领域。

本发明采用高纯度99.99%的CeO2、La2O3、Y2O3、Lu2O3纳米粉为原料,按化学式(Lu1-x-y-zCezYyLax)2O3中的组成进行配料;其中x=0.005-0.2,y=0.1~0.5,z=0.001~0.05。将按上述摩尔比配制的配合料放置于球磨机内进行研磨,球磨时间为24小时,然后烘干,加入5wt%的PA粘结剂造粒,在200MPa冷等静压下压制成块片;将压片放于钼丝炉中在还原气氛下于1450~1800℃进行烧结,烧结时间为10~30小时,最终获得掺Ce3+的氧化镥基透明闪烁陶瓷材料。该透明闪烁陶瓷材料具有快的纳秒级衰减时间和高的体积密度。

主要参考资料

[1]无机化合物辞典

[2] CN98100226.9萃取分离生产高纯氧化镥的工艺

[3] CN201210386972.X制备大颗粒氧化镥的方法

[4] CN201811637032.7掺镱氧化镥激光陶瓷的制备方法

[5] CN201610334340.7一种制备1~2μm氧化镥铈共沉物的方法

[6] CN200810032379.9掺Ce3+的氧化镥基透明闪烁陶瓷材料的制备方法