稀土化合物的分离方法ppt课件

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1、4稀土化合物的分离方法4.1沉淀分离法4.1.1稀土沉淀分离常用方法(1)草酸盐沉淀法能分离许多共存元素，分离稀土与非稀土元素。(2)氢氧化物沉淀法选择性较差，分离稀土与碱金属、碱土金属。(3)氟化物沉淀法能分离许多共存元素，特别是铌、钽、锆、钛和铁等元素。4.1.2草酸盐沉淀分离法(1)稀土草酸盐沉淀法的介质和沉淀剂①介质:微酸性溶液②沉淀剂:过量草酸③沉淀组成:RE2(C2O4)3∙nH2O(n=5,6,9,10)稀土草酸盐(白色)难溶于水，难溶于无机酸(2)草酸根活度对稀土草酸盐沉淀的影响——草酸用量和溶液pH值的选择①草酸稀土沉淀的最佳

2、草酸根活度②控制合适的草酸根活度的操作方法＊先加入适量的草酸再将溶液调节至一定的pH。＊先将溶液调节至一定的pH，再加入适量的草酸。（3）铵盐对稀土和钍的草酸盐沉淀的影响①稀土沉淀:对钇组稀土草酸盐沉淀有显著影响。钇组稀土生成可溶性配合物(NH4)3RE(C2O4)3。沉淀钇组稀土时，将试样溶液蒸发至近干，用0.01mol/L盐酸溶解残渣底再加入草酸。②钍的草酸盐沉淀:钍随稀土草酸盐一起沉淀。*当溶液中无铵盐时，钍的溶解损失较大；*草酸用量较大，有铵盐存在时，钍的溶解损失显著地减少。(4)温度、搅拌和陈化时间对稀土草酸盐沉淀的影响实验条件＊稀土

3、草酸盐沉淀温度：70-80℃＊搅拌：在不断搅拌下加入草酸热溶液，再继续搅拌两分钟。＊陈化：于室温或70-80℃陈化2至6小时或放置过夜，冷至室温后再进行过滤。(5)共存元素的分离及其对稀土沉淀的影响①能将铁、铝、镍、铬、镁、锆、铪和铀等元素分离；②锌和铜有很强的共沉淀倾向；③在沉淀的酸度下，较多的钙随稀土共沉淀；④少量钡、镁和碱金属对分离没有干扰，但其含量与稀土含量相当时就会出现共沉淀；⑤少量钛可加过氧化氢掩蔽，大量钛应采用氟化物沉淀法事先分离除去；⑥当有大量共存元素时,不但分离不完全,而且还严重影响稀土的定量沉淀。(6)有机溶剂的作用和均相沉

4、淀的应用①有机溶剂的作用*主要作用:减少离子的水化程度，降低沉淀的溶解度，加速结晶的生长速度，提高沉淀的回收率；*分离效果:变差，适用于稀土的富集和快速分离。例：沉淀分离稀土草酸盐时加入适量六次甲基四胺，能增大结晶的粒度提高分离效果。②均相沉淀改善稀土草酸盐沉淀分离效果的办法之一。常用沉淀剂有草酸甲酯和草酸丙酮。例:＊分离磷酸根，在含有10mL浓盐酸的100mL稀土溶液中加入6克草酸甲酯，在70－85℃保温30分钟后，再加入280mL含有8克草酸的热溶液。＊在pHl.5－2的溶液中加入草酸丙酮，使溶液中的浓度达到4％，铈组稀土和钇组稀土的回收率

5、分别为99.7％和99.34％。＊用钙为载体，在0.15mL盐酸溶液中用草酸丙酮沉淀低含量稀土，获得了良好的分离效果。(7)草酸盐沉淀分离法的一般操作①将含有约0.5克RE3O2的样品溶液加水稀释到200mL。加0.1％甲酚红指示剂数滴，用1:2氨水调节溶液酸度，由红色变成橙色(pH2.0－2.5);②样品由钇组稀土组成或试液中含有大量酸时，应将试液蒸发至近干，加0.01mol/L盐酸200mL，微热使蒸干物溶解;③将试液加热至70-80℃，在剧烈搅拌下慢慢加入70-80℃的8%草酸溶液50mL，再继续搅拌约两分钟。④将沉淀在室温下放置约四小时

6、或放置过夜；⑤用中速滤纸过滤，用1%草酸溶液洗涤沉淀6-8次。必要时可再将沉淀连同滤纸放回原烧杯中，加硝酸30mL和过氯酸5mL加热蒸发至冒烟，再加5mL硝酸蒸发至近干，然后按前述的操作重复进行一次草酸盐沉淀分离；⑥若试液中稀土含量不足0.5克时，溶液稀释体积和草酸加入量均应相应减少。4.1.3氢氧化物沉淀分离法(1)稀土氢氧化物的碱性和溶解度(2)在氨水—氯化铵缓冲溶液中的沉淀分离稀土氢氧化物沉淀法主要用于稀土与钙、镁等元素的分离。(3)氢氧化物沉淀分离中掩蔽剂的应用①三乙醇胺在碱性溶液中，三乙醇胺能同铁、锰、铝、铜等元素形成稳定的配合物，适

7、量的三乙醇胺不影响稀土氢氧化物的定量沉淀。②EDTAEDTA对稀土有较强的配合作用，但用量适当，可在稀土氢氧化物定量地沉淀的情况下，掩蔽一些共存元素，提高氢氧化物沉淀分离的效果。(4)稀土与磷酸根、氟离子等的分离4.1.4氟化物沉淀分离法(1)氟化物沉淀分离法的特点①沉淀剂：氢氟酸或氟化铵，不能用氟化钠或氟化钾。②含水氟化稀土胶状沉淀，加热转化为细小的颗粒状沉淀。③稀土氟化物的溶解度比草酸盐小。适用：*分解试样；*微量稀土的富集；*与铌、钽等元素分离。(2)共存元素的分离及其对稀土氟化物沉淀的影响①稀土同锆、铪、铌、钽、钛、钨、钼、铁、铍、铝和

8、铀(Ⅵ)等元素分离②存在大量的钾、钠时，铌、钽、锆和钛等元素生成溶解度不大的配盐。③铝也可生成不溶性的水合氟化物；④钙和铅常部分随稀土沉淀，钍随稀土定