[发明专利]稀土氧化物的生产设备及制备方法

说明书

本发明涉及材料的技术领域，尤其是涉及一种稀土氧化物的生产设备及制备方法，该稀土氧化物的生产设备包括：反应器、微波加热装置、载气罐以及储液罐；微波加热装置套在反应器外侧；反应器包括依次相连的进气段、收缩段、喉管段和出气段；载气罐的气体包括氧气，载气罐与进气段连通，以使气体能够进入反应器，并沿反应器的长度方向流动；储液罐与喉管段连通，以使氯化稀土溶液进入反应器内，向出气段流动，并与氧气反应生成稀土氧化物和氯化氢。该生产设备解决了现有制备设备受热不均匀，易出现局部温度过高，外层受热区域分子运动活跃，易形成产物由外向内聚集；使得产物易发生团聚现象，造成粒径不均、形貌各异的技术问题。

技术领域

本发明涉及材料的技术领域，尤其是涉及一种稀土氧化物的生产设备及制备方法。

背景技术

稀土氧化物具有很广泛的用途，例如，氧化镧广泛用于制造特种合金精密光学玻璃、高折射光学纤维板，适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜、陶瓷电容器以及反应催化剂等。氧化铈广泛用于氧化剂，有机反应的催化剂，变色玻璃以及搪瓷玻璃等。氧化镨用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。氧化钕主要用作玻璃、陶瓷的着色剂，制造金属钕的原料和强磁性钕铁硼的原料，镁合金或铝合金中添加1.5％－2.5％纳米氧化钕可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。氧化钐可作吸收红外线的发光玻璃添加剂，感光材料中的涂料，以及制钐钻永磁材料和生产金属钐等等。

CN103833064A公开了一种稀土氯化物溶液射流热解制备稀土氧化物的方法，其技术路线如图1所示，将燃气或煤油与氧气燃烧形成高温混合尾气，将其直接泵入射流反应器中，作为热解反应的热源和工作流体；稀土氯化物溶液由射流反应器的被输送液体入口处进入射流器；并在高温情况下加热气化，形成弥散分布的微小气泡，并发生热解反应得到稀土氧化物粉末和含有氯化氢气体的高温热解尾气。但是，这样的制备方法，产生的传热方式为由外及内，易出现局部温度过高；外层受热区域分子运动活跃，易形成产物由外向内聚集；使得产物易发生团聚现象，造成粒径不均、形貌各异。

发明内容

本发明的目的在于提供稀土氧化物的生产设备，以缓解现有制备设备受热不均匀，易出现局部温度过高，外层受热区域分子运动活跃，易形成产物由外向内聚集；使得产物易发生团聚现象，造成粒径不均、形貌各异技术问题。

本发明提供的稀土氧化物的生产设备，包括：反应器、微波加热装置、用于容纳气体的载气罐以及盛放氯化稀土溶液的储液罐；

所述微波加热装置套在所述反应器外侧，用于对所述氯化稀土、水和氧气反应加热；

所述反应器包括依次相连的进气段、收缩段、喉管段和出气段；

所述载气罐的气体包括氧气，所述载气罐与所述进气段连通，以使所述气体能够进入所述反应器，并沿所述反应器的长度方向流动；

所述储液罐与所述喉管段连通，以使所述氯化稀土溶液进入所述反应器内，向所述出气段流动，并与所述氧气反应生成稀土氧化物和氯化氢。

进一步的，所述反应器为文丘里射流反应器；

所述文丘里射流反应器还包括扩散段，所述扩散段设置在所述喉管段和出气段之间。

进一步的，所述微波加热装置套设在所述喉管段至所述出气段。

进一步的，所述储液罐通过连接管与所述喉管段连通。

进一步的，所述反应器倾斜或者竖直设置，且所述进气段高于所述出气段。

进一步的，所述的稀土氧化物的生产设备还包括旋风分离器，所述旋风分离器与所述出气段的出口连通，以使所述稀土氧化物和氯化氢实现气固分离。

进一步的，所述储液罐的溶液还包括分散剂。