本發(fā)明屬于稀土材料深加工領(lǐng)域，具體地說，涉及一種無水溴化鈰的制備方法。

背景技術(shù)：

稀土元素鈰的鹵化物具有非常廣泛的用途，包括:①熔鹽電解制取金屬鈰、制備凈化催化劑、多元配合物等；②作為閃爍晶體的摻雜離子：如ce：lacl3、ce：labr3、ce：lui3、ce：yi3、ce：k2labr5等，這些晶體普遍具有高光效、快衰減、高能量分辨等特性，特別適合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像的發(fā)展需求，尤其是ce：labr3，它有著很高的發(fā)光產(chǎn)額(約60000p/mev)、較快的發(fā)光衰減時(shí)間常數(shù)(約16ns)和高的能量分辨(約3％)；③作為閃爍晶體：cebr3閃爍晶體有著很高的發(fā)光產(chǎn)額(約45000p/mev)、高的能量分辨(約4％)，相比ce：labr3，雖然其性能指標(biāo)略差，但是其本征的噪音更低，用途也十分廣泛。

已報(bào)道的溴化鈰制備方法主要包括兩類：(1)通過金屬鈰與溴化氫或溴蒸汽反應(yīng)來制備溴化鈰。該方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)過程沒有水、氧的參與，最大程度避免了ceobr和ceo2的生成，缺點(diǎn)是鈰非?；顫娢ｋU(xiǎn)系數(shù)高、溴的毒性大、難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。(2)以碳酸鈰為鈰源，與hbr水溶液反應(yīng)生成cebr3·7h2o，然后在溴化氫氣流或溴化銨保護(hù)下脫水。該方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)簡(jiǎn)單，易擴(kuò)大，易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，缺點(diǎn)是含水量高，脫水溫度高(>220℃)，局部溫度控制不好極易生成ceobr和ceo2，難以保證產(chǎn)品的純度和均一度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種以醋酸鈰水合物為鈰源制備無水溴化鈰的方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供的新型無水溴化鈰的制備方法，其是以醋酸鈰水合物為鈰源，在hbr氣體或nh4br保護(hù)下脫水溴化制備溴化鈰粉體(水含量低于100ppm)，所得溴化鈰粉體在保護(hù)氣氛或真空條件下熔融后冷卻即得水含量低于100ppm的無水溴化鈰。

本發(fā)明選用醋酸鈰水合物作為鈰源，尤其優(yōu)選ce(ch3coo)3·1.5h2o。其他醋酸鈰水合物如ce(ch3coo)3·2h2o、ce(ch3coo)3·3h2o等，可以在低溫(<80℃)預(yù)脫水為ce(ch3coo)3·1.5h2o。

具體的技術(shù)方案如下：

線路1：hbr保護(hù)下脫水溴化制備無水溴化鈰

將0.1-200kg(優(yōu)選1-5kg)ce(ch3coo)3·1.5h2o在hbr氣流，或者在含有1％-10％hbr的高純氬氣或高純氮?dú)鈿饬飨?控制氣流流速為1-10l/min)，120-150℃保持6-12h脫去結(jié)晶水，然后逐步升溫至730-750℃并保持1h，最后冷卻至室溫即得無水溴化鈰(物塊狀)。

優(yōu)選地，以5℃/min從120-150℃升溫至730-750℃。

線路2：nh4br保護(hù)下脫水溴化制備無水溴化鈰

將0.1-200kg(優(yōu)選1-2kg)ce(ch3coo)3·1.5h2o與6-12當(dāng)量的nh4br均勻混合，在真空條件(0.1pa-100pa)下，120-150℃保持6-12h脫去結(jié)晶水，然后逐步升溫至350-400℃并保持3h，然后逐步升溫至730-750℃并保持1h，最后冷卻至室溫即得無水溴化鈰(物塊狀)。

優(yōu)選地，以5℃/min從120-150℃升溫至350-400℃；以5℃/min從350-400℃升溫至730-750℃。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

與現(xiàn)有以碳酸鈰(水合碳酸鈰)為鈰源制備無水溴化鈰的方法相比，選用醋酸鈰水合物作為鈰源的優(yōu)勢(shì)在于，一方面，碳酸鈰通常含有8個(gè)結(jié)晶水，不易脫除全部結(jié)晶水，而醋酸鈰很容易脫水得到含水量低的帶有1.5個(gè)結(jié)晶水的水合物；另一方面，醋酸鈰脫去1.5個(gè)結(jié)晶水所需溫度比碳酸鈰或溴化鈰結(jié)晶水合物低80-150℃，不容易生成ceobr和ceo2雜質(zhì)。本發(fā)明提供的方法能夠有效控制產(chǎn)品中的水、氧等有害雜質(zhì)的含量，產(chǎn)品純度高(99.5％以上)；操作步驟簡(jiǎn)單，產(chǎn)品收率高(95％以上)；反應(yīng)條件易達(dá)成，生產(chǎn)成本低，非常有利于實(shí)現(xiàn)無水溴化鈰的大規(guī)模批量化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。以下實(shí)施例中所使用的原料、試劑和儀器均可以通過購(gòu)買市售產(chǎn)品的方式獲得。

實(shí)施例1-3hbr保護(hù)下脫水溴化制備無水溴化鈰

將ce(ch3coo)3·1.5h2o置于坩堝后推入管式爐中，通入保護(hù)氣氛，在溫度t1下保持時(shí)間s1脫去結(jié)晶水，然后逐步升溫至溫度t2并保持時(shí)間s2，最后冷卻至室溫得到無水溴化鈰物塊，卡式庫(kù)侖法測(cè)定產(chǎn)品水含量。

實(shí)施例1-3中物料用量、制備條件及產(chǎn)品指標(biāo)見表1。

表1

實(shí)施例4-6nh4br保護(hù)下脫水溴化制備無水溴化鈰

將ce(ch3coo)3·1.5h2o與nh4br均勻混合，置于真空馬弗爐中，在真空條件(真空度p1)下，在溫度t1下保持時(shí)間s1脫去結(jié)晶水，然后逐步升溫至溫度t2并保持時(shí)間s2，然后逐步升溫至溫度t3并保持時(shí)間s3，最后真空條件下冷卻至室溫即得無水溴化鈰物塊，卡式庫(kù)侖法測(cè)定產(chǎn)品水含量。

實(shí)施例4-6中物料用量、制備條件及產(chǎn)品指標(biāo)見表2。

表2

按照上述實(shí)施例1-6制得的無水溴化鈰產(chǎn)品，與現(xiàn)有方法制得的無水溴化鈰產(chǎn)品相比，產(chǎn)品純度高，雜質(zhì)含量低，可用于高性能含鈰閃爍晶體的摻雜或溴化鈰閃爍體的生長(zhǎng)。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本發(fā)明而列舉的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。