[发明专利]一种利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法

说明书

【技术领域】

本发明属于稀土加工技术领域，具体涉及一种利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法。

【背景技术】

稀土元素是在元素周期表中的镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系密切相关钇(Y)和钪(Sc)共17种元素。稀土元素特殊的电子构型使其有特殊的光、电、磁性质，被誉为新材料的宝库。稀土氧化物是稀土化合物中重要的一类，用途广泛。而纳米稀土氧化物可表现出更加优越的性能。但在纳米稀土氧化物制备过程中极易发生团聚，造成稀土氧化物质量不佳，影响使用。

【发明内容】

本发明提供一种利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法，以解决现有稀土氧化物制备过程中易发生团聚的问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法，该方法包括以下步骤：

S1：稀土原矿加入酸液中，搅拌，然后加入沉淀剂，继续搅拌，得沉淀A；

S2：沉淀A加水，再加入分散剂，在30-60kHz的超声波中处理20-45min，过滤得沉淀B；

S3：沉淀B在800-1500℃燃烧30-180min，冷却，粉碎过筛制得稀土氧化物。

所述酸液中含有盐酸和硫酸。

所述酸液中硫酸浓度为4-8％。

所述酸液中盐酸浓度为2-5％。

所述沉淀剂为氢氧化物、草酸盐的一种。

所述沉淀剂停止加入时溶液中pH7-9。

所述搅拌速率为200-500r/min。

所述沉淀剂的加入速率为10-25mL/min。

所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。

所述粉碎为超微粉碎。

所述过筛的筛孔直径为500-800目。

本发明的有益效果在于：本发明在制备稀土氧化物的过程中控制沉淀剂的加入速率，防止沉淀剂加入过快，同时结合分散剂的使用，避免了沉淀生成速度过快导致的团聚现象。本发明操作简单，制备的稀土氧化物达到纳米级别具有较大的利用空间。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

实施例1

利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法包括以下步骤：

S1：稀土原矿加入酸液中，搅拌，然后加入氢氧化钙，继续搅拌，得沉淀A；

S2：沉淀A加水，再加入分散剂，在30kHz的超声波中处理20min，过滤得沉淀B；

S3：沉淀B在800℃燃烧30min，冷却，粉碎过筛制得稀土氧化物。

酸液中含有盐酸和硫酸。

酸液中硫酸浓度为4％。

酸液中盐酸浓度为2％。

沉淀剂停止加入时溶液中pH7。

搅拌速率为200r/min。

沉淀剂的加入速率为10mL/min。

分散剂为十二烷基苯磺酸钠。

粉碎为超微粉碎。

过筛的筛孔直径为500目。

实施例2

利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法包括以下步骤：

S1：稀土原矿加入酸液中，搅拌，然后加入草酸钠，继续搅拌，得沉淀A；

S2：沉淀A加水，再加入分散剂，在50kHz的超声波中处理32min，过滤得沉淀B；

S3：沉淀B在1200℃燃烧140min，冷却，粉碎过筛制得稀土氧化物。

酸液中含有盐酸和硫酸。

酸液中硫酸浓度为6％。

酸液中盐酸浓度为3％。

沉淀剂停止加入时溶液中pH8.2。

搅拌速率为450r/min。

沉淀剂的加入速率为118mL/min。

分散剂为十二烷基苯磺酸钠。

粉碎为超微粉碎。

过筛的筛孔直径为600目。

实施例3

利用超声波制备纳米稀土氧化物的工艺方法包括以下步骤：

S1：稀土原矿加入酸液中，搅拌，然后加入氢氧化钠，继续搅拌，得沉淀A；

S2：沉淀A加水，再加入分散剂，在60kHz的超声波中处理45min，过滤得沉淀B；

S3：沉淀B在1500℃燃烧180min，冷却，粉碎过筛制得稀土氧化物。

酸液中含有盐酸和硫酸。