[发明专利]一种无水稀土氯化物的制备方法

说明书

本发明提供了一种无水稀土氯化物(RECl₃)的制备方法。本发明所涉及到步骤包括：S1、利用盐酸将稀土氧化物溶解形成稀土氯化物溶液；S2、向溶解后的稀土氯化物溶液中加入氯化铵；S3、在加热条件下炒干，得到含结晶水的稀土氯化物和氯化铵的固体混合物；S4、将上述炒干后的固体混合物转移到升华装置中，采用梯度升温的方式从80℃升至390℃，同时进行抽真空加热操作，在抽真空加热过程中，氯化铵以及稀土氯化物的结晶水先后被去除，从而获得高纯度的无水稀土氯化物。采用本发明所述方法具有如下特点：生产过程简单安全、无副反应发生、制备的无水稀土氯化物纯度高、利于规模化生产。

技术领域

本发明属于稀土材料制备技术领域，特别是涉及一种以稀土氧化物为原料制备无水稀土氯化物的方法。

技术背景

稀土元素约占元素周期表中元素的七分之一，包含钪、钇及15种镧系元素。对稀土元素的深入研究将不仅有助于发现新性质、探索新材料，而且将推动无机化学的发展。稀土元素优异的光、电、磁等特性被誉为新材料的宝库，并已成为重要的战略元素，是世界科技竞争的制高点。无水稀土氯化物作为制备稀土金属有机配合物的前体同样受到越来越广泛的关注。

目前已经报道的无水稀土氯化物制备方法主要包括(1)化学气相传输法：利用稀土氧化物与氯化铝在高温下反应生成无水稀土氯化物，该反应条件苛刻，反应过程中产生高压，不利于规模化安全生产；(2)氯化铵升华法：稀土氧化物在氯化铵存在下，在高温下转化为无水稀土氯化物，若稀土为变价稀土，在反应过程中往往伴随氧化还原反应，生成的产物不纯；(3)三段流化法：将含水稀土氯化物分三段进行流化脱水，脱水在氯化氢气体氛围下进行，该方法需要严格控制温度与风速，要求的条件较为严格，且制备过程中需要氯化氢气体保护；(4)CN108455650A公开一种无水氯化钐的制备方法，以氧化钐为原料，使用氯化铵固体进行反应,再通入干燥的氯化氢气体，加热至反应完全，将产物干燥，得到无水氯化衫，制备过程中需要通入惰性气体，增加了成本，且该方法同样需要氯化氢气体进行保护。氯化氢气体的使用增加了有毒气体泄露的风险，不利于安全生产。

无水稀土氯化物在稀土配位化学领域中具有重要的应用，因此，进一步发展操作简便、安全，产物纯度高的制备无水稀土氯化物的方法具有重要价值。

发明内容

本发明的目的是针对目前合成无水稀土氯化物技术不足的问题，提供了一种制备无水稀土氯化物的方法，该方法具有操作简单、产物纯度高、产率高等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

所述的合成无水稀土氯化物的制备原料包括：稀土氧化物，盐酸，氯化铵。

为了达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：

S1、利用盐酸将稀土氧化物溶解，得到稀土氯化物的水溶液；

S2、向溶解后的稀土氯化物溶液中加入氯化铵，得到稀土氯化物和氯化铵的混合液；

S3、在加热条件下蒸发并炒干，得到含结晶水的稀土氯化物和氯化铵的固体混合物；

S4、将上述炒干后的固体混合物转移到升华装置中，采用梯度升温的方式从80℃升至390℃，同时进行减压操作，在减压加热过程中，氯化铵以及稀土氯化物的结晶水先后被去除，从而获得高纯度的无水稀土氯化物。

优选地，所述步骤S1中，所加的水及盐酸恰好能将稀土氧化物完全溶解，利于加快S3中蒸发进度并减少能量消耗。

所述步骤S2中，加入氯化铵的目的是在后续的蒸发及炒干过程中抑制稀土氯化物的分解，稀土氧化物与氯化铵的物质的量之比为1：(1-50)，优选为1：12。

优选地，所述步骤S3中，每次炒干后，将所得固体混合物研磨成粉末状态后再次炒干，直至炒干的固体不再出现结块现象。