專利名稱：：稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及稀土金屬有機化合物制備技術(shù)，具體地說，是稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)。目前專利文獻報道及市場商品化的各類稀土有機化合物，主要是脂肪酸稀土、月桂酸稀土、硬脂酸稀土、油酸稀土、水楊酸稀土、辛基馬來酸稀土、羧酸酯基稀土、硫醇酯稀土、氨基酸酯稀土、二乙基己酸稀土、癸二酸稀土等。在合成工藝上均以稀土金屬RE的水溶性鹽(如氯化稀土、硝酸稀土鹽)為原料，采用間接法(即皂化法)合成技術(shù)。其代表性流程可歸納如下(a)稀土有機酸合成路線以上生產(chǎn)工藝共同缺點是工藝流程長，中間環(huán)節(jié)多，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，操作費用高。原料中使用稀土水溶性鹽及皂化中使用堿帶來的Na+及Cl－等及頗具活性的非稀土雜質(zhì)元素難以全部洗滌干凈，殘存在產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性，生產(chǎn)過程中排放大量廢水，污染環(huán)境。本發(fā)明的目的正是為了克服上述不足之處，而提出一種直接法(熔融法)生產(chǎn)稀土有機化合物的工藝方法。本發(fā)明的目的是通過以下配方及工藝方法達到的一種稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)，其特征在于配方及工藝條件如下A、稀土有機化合物的組成及其含量為(a)至少一種或二種以上的有機酸或酯及其它們的混合物，用量為81～89份(重量)，有機酸或酯是指C6～C18的一元或二元飽和、不飽和酸或酯；上述C6～C18的一元或二元飽和、不飽和酸或酯選自C6～C9脂肪酸、月桂酸、硬脂酸、十二羥基硬脂酸、油酸、羧酸脂、硬脂酸單甘油酯、己二酸、戊二酸、癸二酸、富馬酸、水楊酸、馬來酸(酐)、硫醇酯、氨基酸、環(huán)氧油酸等。最好是異辛酸、硬脂酸、羧酸酯、環(huán)氧油酸、馬來酸(酐)、十二羥基硬脂酸。(b)至少一種或二種以上或全部下列純度為90～99％的氧化輕稀土元素的單質(zhì)或它們的混合物，用量為11～19份(重量)，氧化輕稀土ReO是指Re=La、Ce、Pr、Nd、Y。Re可以是其中一個元素，二個元素甚至全體元素的混合物。ReO的純度為90～99％，最佳使用的原料是細度過30美國目的混合輕稀土氧化物，更優(yōu)的是精制混合輕稀土氧化物ReOLa、Ce、Pr、Nd、Y氧化混合物過60美國目細度，其中Ce≤3％，Pr≤1％，Nd≤1％，Na、Si、Pb雜質(zhì)各自≤0．8％，ReO純度≥95％。(C)催化劑，用量為0．5～3份(重量)，催化劑是指醋酸(冰醋酸)、雙氧水、碳酸、草酸B、直接法工藝條件為首先在反應(yīng)釜中加入按上述配方量的有機酸或／和酯及其它們的混和物，熔化后在攪拌狀態(tài)下加入上述配方量的催化劑，在60～110℃下，向反應(yīng)釜中加入上述配方量的氧化輕稀土ReO，控制反應(yīng)溫度為90～140℃，反應(yīng)時間為2～3．5小時，得稀土有機化合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著的優(yōu)點1)工藝流程短，操作簡便直接法免去了傳統(tǒng)工藝皂化法的復(fù)分解、水洗、干燥等步驟，縮短流程，簡化操作。2)如表1所示，本發(fā)明具有(1)設(shè)備利用率高反應(yīng)時間從原來的4～5小時縮短為2～3．5小時，設(shè)備利用率提高20倍，生產(chǎn)周期縮短約12小時。(2)能耗小產(chǎn)品無需洗滌，干燥，降低了能耗。(3)無污染環(huán)境生產(chǎn)過程無水操作，沒有三廢排放，保護環(huán)境。本發(fā)明直接法工藝與傳統(tǒng)間接法(皂化法)工藝指標(biāo)比較如下表1<tablesid="table1"num="001"><table>指標(biāo)間接法直接法收率％73＞95產(chǎn)品性狀(灰)白色粉末(易飛揚)(灰)白色粉末(不易飛揚)反應(yīng)溫度℃80～10090～140反應(yīng)時間4～5小時2～3．5小時干燥時間＞12小時不需干燥水洗耗水量大無設(shè)備使用效率(產(chǎn)品kg／l噸釜每釜次)35～40＞700</table></tables>3)產(chǎn)品質(zhì)量高且穩(wěn)定性好使用氧化稀土為原料，原料純度、質(zhì)量穩(wěn)定可控制，免去中間物質(zhì)(堿)及中間環(huán)節(jié)，減少反應(yīng)雜質(zhì)對產(chǎn)品質(zhì)量影響，穩(wěn)定并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。4)降低成本直接法降低了操作費用及投資費用，提高設(shè)備利用率，生產(chǎn)成本大大降低。下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡明實施例1在裝備有攪拌器、溫度計及加熱夾套的1m3不銹鋼反應(yīng)器里，加入694．4kg的硬脂酸，在90～100℃下熔化，開動攪拌器并放入12Kg的冰醋酸，攪均后，在90～100℃下向反應(yīng)釜中加入143．5kg的精制混合輕稀土氧化物ReOLa、Ce、Pr、Nd、Y氧化混合物過60美國目細度，其中Ce≤3％，Pr≤1％，Nd≤1％，Na、Si、Pb雜質(zhì)各自≤0．8％，ReO純度≥95％。于100～120℃反應(yīng)2～3．0小時，將物料放出冷卻粉碎成≥60美國目粉狀物，即得硬脂酸稀土。實施例2在裝備有攪拌器、溫度計及加熱夾套的1m3不銹鋼反應(yīng)器里，加入月桂酸493．6kg，馬來酸101kg、己二酸120kg，在80～100℃下熔化，開動攪拌器并放入14kg的雙氧水?dāng)嚲?，?0～100℃向反應(yīng)釜中加入163．8kg的氧化鑭(La3O2)，于105～110℃反應(yīng)3～3．5小時，將物料放出冷卻粉碎成≥60美國目粉狀物，即得不對稱有機混合稀土化合物。實施例3在裝備有攪拌器、溫度計及加熱夾套的1m3不銹鋼反應(yīng)器里，加入342．1kg的硬脂酸及352．3kg的單硬脂酸甘油酯，在90～100℃下熔化，開動攪拌器并放入19kg的冰醋酸，攪均后，在90～100℃向反應(yīng)釜中加入143．5kg的精制混合輕稀土ReOLa、Ce、Pr、Nd、Y氧化混合物細度為過60美國目，其中Ce≤3％，Pr≤1％，Nd≤1％，Na、Si、Pb雜質(zhì)各自≤0．8％，ReO純度≥95％。于100～120℃反應(yīng)2．5～3．0小時，將物料放出冷卻粉碎成≥60美國目粉狀物，即得有機稀土化合物。權(quán)利要求1.稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)，其特征在于配方及工藝方法包括A、稀土有機化合物的組成為a)至少一種或二種以上的有機酸或／和有機酯及其它們的混合物，用量為81～89份(重量)，有機酸或／和酯是指C6～C18的一元或二元飽和、不飽和酸或／和酯；b)至少一種或二種以上或全部下列純度為90～99％的氧化輕稀土元素的單質(zhì)或它們的混合物，用量為11～19份(重量)，氧化輕稀土ReO是指Re為La、Ce、Pr、Nd、Y；c)催化劑，用量為0．5～3份(重量)，催化劑是指醋酸(冰醋酸)、雙氧水、碳酸、草酸；B、直接法工藝條件為首先在反應(yīng)釜中加入按上述配方量的有機酸或／和酯及其它們的混和物，熔化后在攪拌狀態(tài)下加入上述配方量的催化劑，在60～110℃下，向反應(yīng)釜中加入上述配方量的氧化輕稀土Re0，控制反應(yīng)溫度為90～140℃，反應(yīng)時間為2～3．5小時，得稀土有機化合物。2.權(quán)利要求1所述的稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)，其特征在于C6～C18的一元和二元飽和、不飽和酸或酯選自C6～C9脂肪酸、月桂酸、硬脂酸、十二羥基硬脂酸、油酸、羧酸脂、硬脂酸單甘油酯、己二酸、戊二酸、癸二酸、富馬酸、水楊酸、馬來酸(酐)、硫醇酯、氨基酸、環(huán)氧油酸等。3.權(quán)利要求2所述的稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)，其特征在于C6～C18的一元或二元飽和、不飽和酸或酯選自異辛酸、硬脂酸、羧酸酯、環(huán)氧油酸、馬來酸(酐)、十二羥基硬脂酸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)，其特征在于精制混合輕稀土氧化物指細度為≥30美國目，其中Ce≤3％，Pr≤1％，Nd≤1％，Na、Si、Pb雜質(zhì)各自≤0．8％，其純度≥95％。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土有機化合物的直接法合成技術(shù)，其特征在于精制混合輕稀土氧化物指細度為≥60美國目。全文摘要一種稀土有機化合物的直接法合成技術(shù),它使用氧化輕稀土(ReO)為原料在特定催化劑存在下,使精制后的氧化輕稀土與一種或二種以上有機酸和/或有機酯在常壓及90°～140℃條件下直接反應(yīng)2～3.5小時,即獲得稀土化合物。該合成技術(shù)工藝流程短,操作簡便,設(shè)備利用率高,能耗小,無環(huán)境污染。所得產(chǎn)品質(zhì)量高,穩(wěn)定性好,且綜合成本低。文檔編號C07F5/00GK1280129SQ0011715公開日2001年1月17日申請日期2000年6月12日優(yōu)先權(quán)日2000年6月12日發(fā)明者鄭德,陸志剛申請人:鄭德,廣東廣洋高科技實業(yè)有限公司