本發(fā)明屬于冶金合成化學(xué)領(lǐng)域,尤其涉及一種從錸粉制備三氯化錸的工藝。
背景技術(shù):
錸本身無獨立礦床,常分散在其他有色金屬礦體中,主要和輝鉬礦伴生共存,多以微量伴生于鉬、銅、鉛、鋅、鉑、鈮等礦物中。所以,要充分利用地區(qū)資源、發(fā)揮地域優(yōu)勢、大力打造稀散金屬高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
前蘇聯(lián)某硬質(zhì)合金廠,采用氧化焙燒-沉淀法提取錸:將含有Re2O7的煙氣經(jīng)淋洗塔和濕式電除塵器收塵,煙氣中的Re2O7溶于水而生成高錸酸,溶有Re2O7的水溶液循環(huán)淋洗煙氣,富集到一定濃度后,抽出一部分溶液進行濃縮,加入氯化鉀,回收錸。法國,從焙燒輝鉬礦煙氣中,采用氧化焙燒-萃取法來提取錸:煙氣中的Re2O7經(jīng)過硫酸吸收,用異戊醇萃取吸收液中的錸,由于錸和鉬的分配比值D相差極大,鉬與錸分離良好,成為當(dāng)今生產(chǎn)錸的主導(dǎo)工藝之一。存在的主要問題是常會產(chǎn)生第三相,錸回收率低,僅為75%。此外,異戊醇的水溶性大,易揮發(fā),試劑耗量大,成本高,而且發(fā)出刺激性臭味。
但是,上述技術(shù)均為提取錸酸銨或氧化錸的工藝,在現(xiàn)有技術(shù)中制備三氯化錸的工藝鮮見文獻報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種以錸粉制備三氯化錸的工藝。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種三氯化錸制備方法,方法如下:將錸粉均勻填裝于氣氛爐中,通入氯氣,緩慢升溫至280-320℃,反應(yīng)9-11h,冷卻,待溫度降低至180-220℃時,停止通入氯氣,改為通入氮氣,并于180-220℃下反應(yīng)3-4h,自然冷卻至室溫,得目標(biāo)產(chǎn)物三氯化錸。
上述的一種三氯化錸制備方法,將錸粉均勻填裝于氣氛爐中,厚度保持在2-3cm。
上述的一種三氯化錸制備方法,采用階段控溫:將錸粉均勻填裝于氣氛爐中,先將爐溫升至90-110℃,保持1-2h,然后通入氯氣,再緩慢升溫至280-320℃,反應(yīng)9-11h,冷卻。
上述的一種三氯化錸制備方法,以20℃/min的升溫速率,緩慢升溫至280-320℃。
上述的一種三氯化錸制備方法,控制氯氣的氣體流量為1m3/h。
上述的一種三氯化錸制備方法,控制氮氣的氣體流量為3m3/h。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以錸粉為原料,通過采用階段控制溫度的方法,制備三氯化錸,實現(xiàn)收率大于80%,經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益顯著。
具體實施方式
實施例1一種三氯化錸制備方法
(一)方法如下:
將錸粉均勻填裝于氣氛爐中,厚度保持在2cm,先將爐溫升至100℃,保持2h后,通入氯氣,控制氣體流量1m3/h,然后,以20℃/min的升溫速率,緩慢升溫至300℃,反應(yīng)10h,自然冷卻,待溫度降低至200℃時,停止通入氯氣,改為通入氮氣,控制氮氣的氣體流量為3m3/h,反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,得暗紅色的晶狀物,經(jīng)X射線衍射檢測分析,產(chǎn)物為三氯化錸,產(chǎn)率為85%。
實施例2
(一)氣體流量的影響
對比1:控制氯氣的氣體流量為0.5m3/h,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為63%。
對比2:控制氯氣的氣體流量為1.5m3/h,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為55%。
對比3:控制氯氣的氣體流量為1m3/h,控制氮氣的氣體流量為2m3/h,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為73%。
對比4:控制氯氣的氣體流量為1m3/h,控制氮氣的氣體流量為4m3/h,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為77%。
(二)鋪設(shè)厚度的影響
對比5:錸粉厚度改為1cm,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為40%,其余為五氯化錸。
對比6:錸粉厚度改為3cm,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為47%。
(三)升溫速率的影響
對比7:改變通入氯氣后的升溫速率為15℃/min,其余實驗條件和方法同實施例1,得三氯化錸的產(chǎn)率為70%。
對比8:改變通入氯氣后的升溫速率為25℃/min,其余實驗條件和方法同實施例1,因升溫快,錸反應(yīng)迅速,會有其它副產(chǎn)物生成,最后三氯化錸的產(chǎn)率只有50%。
比較實施例1和對比1-8所得結(jié)果,當(dāng)錸粉裝填厚度為2cm,控制氯氣流量為1m3/h,氮氣流量為3m3/h,并且其升溫速度維持在20℃/min時實驗所得三氯化錸的產(chǎn)率達(dá)到最大。
(四)溫度的影響
對比9:將錸粉均勻填裝于氣氛爐中,厚度保持在2cm,以20℃/min的升溫速率,緩慢升溫至300℃,然后通入氯氣,控制氣體流量1m3/h,,反應(yīng)10h,自然冷卻,待溫度降低至200℃時,停止通入氯氣,改為通入氮氣,控制氮氣的氣體流量為3m3/h,反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,得三氯化錸的產(chǎn)率為55%。
(五)氮氣的影響
對比10:將錸粉均勻填裝于氣氛爐中,厚度保持在2cm,先將爐溫升至100℃,保持2h后,通入氯氣,控制氣體流量1m3/h,然后,以20℃/min的升溫速率,緩慢升溫至300℃,反應(yīng)10h,自然冷卻,待溫度降低至200℃時,停止通入氯氣再反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,所得產(chǎn)物為三氯化錸和五氯化錸的混合物,而且經(jīng)過提純后,三氯化錸的產(chǎn)率僅僅45%。