本發(fā)明屬于稀土化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種制備磷酸稀土的方法。
背景技術(shù)：
：磷酸稀土主要包括磷酸鑭、磷酸釹、磷酸鑭鈰鋱、混合磷酸稀土，它們是制備稀土熒光材料、稀土激光等系列產(chǎn)品的重要原料。由于磷酸稀土在制備過程中易形成細小的膠體顆粒，為得到其晶形顆粒沉淀，生產(chǎn)或?qū)嶒炛谐Ｍㄟ^水熱反應或固相反應進行制備，得到的磷酸稀土一般為納米級或亞微米級顆粒。這些顆粒的后續(xù)脫水、烘干都不能通過簡單的脫水、烘干設備處理，所以這些生產(chǎn)工藝對反應條件和設備要求較高，難于在生產(chǎn)中大規(guī)模運用。同時納米級或亞微米級磷酸稀土用于制備熒光材料時，在高溫灼燒后會產(chǎn)生硬團聚，需要再進行粉碎才能進一步應用。如何制備出較大顆粒的磷酸稀土成為本領(lǐng)域亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種制備磷酸稀土的方法，具有簡單、易于規(guī)?；a(chǎn)的特點，能夠較方便的得到易于沉淀、水洗、烘干的較大顆粒的磷酸稀土。本發(fā)明所述的制備磷酸稀土的方法，包括以下步驟：(1)配制濃度為10-1000g/L碳酸稀土或氧化稀土的混懸液；(2)常溫，持續(xù)攪拌下，向混懸液中加入沉淀劑，至pH≤5；(3)繼續(xù)攪拌5-30分鐘，觀察pH不再升高，即達反應終點，如果攪拌過程中pH升高到2以上，繼續(xù)補加沉淀劑至pH≤5，攪拌、觀察，直至反應終點；(4)沉淀，脫水，洗滌，得所述的磷酸稀土。其中：所述的碳酸稀土為碳酸鑭、碳酸鈰、碳酸鐠、碳酸釹、碳酸釓、碳酸釔、碳酸釤、碳酸銪、碳酸鋱或碳酸鏑中的一種或一種以上的混合物共沉淀得到的碳酸鹽。所述的共沉淀得到的碳酸鹽為碳酸鑭鈰鋱、碳酸釓銪或碳酸釔銪。所述的氧化稀土為氧化鑭、氧化鐠、氧化釹、氧化釓、氧化釔、氧化釤、氧化銪、氧化鏑、氧化鑭鈰鋱、氧化釓銪或氧化釔銪。所述的沉淀劑為質(zhì)量濃度為5-85％的磷酸溶液或質(zhì)量濃度為5-85％的酸式磷酸鹽溶液。所述的酸式磷酸鹽溶液為磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀的溶液。所述的磷酸稀土的粒徑為5-100微米。所述的沉淀的母液及洗滌的洗液回用于配制碳酸稀土或氧化稀土的混懸液，從而減少廢水的排放。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：1、本發(fā)明沉淀得到的磷酸稀土，顆粒粗大、易于過濾水洗，與水熱反應、固相反應制備相比，本方法操作相對簡單，有一定的工業(yè)推廣意義。2、本發(fā)明通過控制磷酸稀土制備的方式，生產(chǎn)出了具有較大顆粒的，便于生產(chǎn)的磷酸稀土產(chǎn)品，便于控制產(chǎn)品質(zhì)量。3、本方法在常溫、常壓下，使一定濃度的碳酸稀土或氧化稀土混懸液在磷酸或酸式磷酸鹽溶液中轉(zhuǎn)化生產(chǎn)磷酸稀土，可以較方便的得到易于沉淀、水洗、烘干的有較大顆粒的磷酸稀土。4、本方法過程簡單，不需要高溫高壓設備，制備的磷酸稀土外觀為松散的顆粒狀，高溫灼燒后僅有部分軟團聚存在，易于粉碎，形成的晶粒較大，具有較高的發(fā)光效率。附圖說明圖1為實施例1產(chǎn)品磷酸鑭的粒度；圖2為實施例2產(chǎn)品磷酸鑭鈰鋱的粒度；圖3為對比例1產(chǎn)品磷酸鑭的粒度；圖4為對比例2產(chǎn)品磷酸鑭的粒度。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。實施例中采用的原料除特殊說明外，均為市購。實施例1取淄博包鋼靈芝稀土后處理車間生產(chǎn)的高純碳酸鑭，依次按以下步驟操作：(1)在5000mL的燒杯中加入2000mL純水，開啟攪拌，加入500克高純碳酸鑭，得碳酸鑭混懸液。(2)在常溫、持續(xù)攪拌下，把28％的磷酸緩慢加入到碳酸鑭混懸液中，至pH值為1.5。(3)持續(xù)攪拌30min，檢測pH值仍為1.5，反應達到終點。(4)把沉淀抽濾，用純水洗5次，得到磷酸鑭產(chǎn)品。將制備的磷酸鑭產(chǎn)品在90度烘箱中烘干，檢測粒度，檢測結(jié)果見表1，粒度分布曲線圖見圖1。實施例2取淄博包鋼靈芝稀土研發(fā)中心合成的生產(chǎn)的碳酸鑭鈰鋱，依次按以下步驟操作：(1)在5000mL的燒杯中加入1000mL純水，開啟攪拌，加入100克碳酸鑭鈰鋱，得碳酸鑭鈰鋱混懸液。(2)在常溫、持續(xù)攪拌下，把42％的磷酸緩慢加入到碳酸鑭鈰鋱混懸液中，至pH值為1.0。(3)持續(xù)攪拌10min，檢測pH值為1.5，反應達到終點。(4)把沉淀抽濾，用純水洗6次，得到磷酸鑭鈰鋱產(chǎn)品。將制備的磷酸鑭鈰鋱在90度烘箱中烘干，檢測粒度，檢測結(jié)果見表1，粒度分布曲線圖見圖2。實施例3取淄博包鋼靈芝稀土后處理車間生產(chǎn)的碳酸釹，依次按以下步驟操作：(1)向5000L反應釜中加入2000L純水，開啟攪拌，加入500公斤碳酸釹，得碳酸釹混懸液。(2)在常溫、持續(xù)攪拌下，把20％的磷酸二氫銨緩慢加入到碳酸釹混懸液中，至pH值為4.5。(3)繼續(xù)攪拌10min，檢測pH值上升為5.5，補加40％的磷酸，使pH值為4.5。繼續(xù)攪拌30min，檢測pH值仍為4.5，反應達到終點。(4)把沉淀離心脫水，用純水淋洗15min，得到磷酸釹產(chǎn)品。對比例1用低溫固體合成法制備磷酸鑭，方法參照文獻(《低溫固相合成磷酸鑭及其結(jié)晶度》，吳洪特，廖森，吳文偉等。化工學報，2007，58(11):2943-2947)，其中原料硝酸鑭為淄博包鋼靈芝稀土后處理車間自產(chǎn)，磷酸銨和PEG400為外購分析純試劑。制備步驟如下：(1)稱取1.34g磷酸銨，置于研缽中，加入0.05mLPEG400，混合研磨均勻。(2)隨后加入2.17g硝酸鑭晶體，充分混合研磨30min。用塑料袋封好，在50℃下晶化10h。(3)取出晶化后的產(chǎn)物，用純水洗滌到電導率<2μs/cm。抽濾，最后用10mL無水酒精洗滌，抽干，并置于90℃烘箱中烘干2h，得到磷酸鑭產(chǎn)物。檢測其粒度，檢測結(jié)果見表1，粒度分布曲線圖見圖3。對比例2參照中華人民共和國發(fā)明專利《制備磷酸稀土單晶納米線的方法》(申請?zhí)?3136644.9)，進行磷酸鑭的制備。硝酸鑭溶液取自淄博包鋼靈芝稀土自產(chǎn)晶體硝酸鑭溶解制備，磷酸為外購分析純試劑。制備步驟如下：(1)向100mL燒杯中加入40mL濃度為1.25mol/L的硝酸鑭溶液，再加入13.57mol/L的磷酸162μL，混合均勻，檢測pH值為0.8。(2)將上述溶液倒入100mL四氟水熱反應釜中，密閉，置于高溫烘箱中，在220度下反應17h。(3)冷至室溫后，把反應物抽濾，水洗6次。產(chǎn)物置于90℃烘箱中烘干2h，得到磷酸鑭產(chǎn)物。檢測其粒度，檢測結(jié)果見表1，粒度分布曲線圖見圖4。表1實施例1、2與對比例1、2的粒度檢測結(jié)果樣品名稱實施例1實施例2對比例1對比例2濃度0.00％0.01％0.00％0.00％徑距1.711.9862.5352.137一致性0.5190.6040.8120.781Dx(10)12.7μm2.74μm0.391μm0.248μmDx(50)40.8μm12.6μm1.14μm0.589μmDx(90)82.5μm27.9μm3.28μm1.51μmDx(100)150μm45.4μm6.14μm2.52μm顆粒名稱LaPhosphateLaPhosphateLaPhosphateLaPhosphate顆粒折射率1.6271.6271.6271.627顆粒吸收率0.10.10.10.1分散劑名稱WaterWaterWaterWater分散劑折射率1.331.331.331.33散射模型MieMieMieMie加權(quán)殘差0.27％0.22％0.92％1.40％激光遮光度10.00％15.41％11.59％10.06％當前第1頁1 2 3