[发明专利]从高纯氧化钆中除去氧化铕的方法

说明书

本发明属于物质的分离和纯制技术，具体的讲是从氧化钆中彻底除去氧化铕，得到几乎不含氧化铕的氧化钆的方法。

在稀土元素的排列顺序中，铕、钆和铽是相邻元素，在分离该三种元素的淋洗曲线上，明显可见铕和钆的曲线交叉，而铽与钆之间不存在上述的交叉。因此在制备高纯氧化钆时，很难将铕彻底除去，因而也就影响了对氧化钆的深入的光谱研究和应用，同时，对于诸如轧镓石榴石晶体，以钆为基质的Dy的兰、黄光荧光物质的效率等的改进都造成了障碍。迄今未见文献报道有彻底除去Eu的氧化钆问世。长春应化所不久前报告了还原和淋洗相结合的Gd中Eu的除去方法，得到了6个9纯度的Gd₂O₃，但精密的荧光光谱曲线表明，其中的Eu含量仍然没有低到不产生红光发射的水平，因为Gd³⁺对Eu³⁺具有明显的能量传递。

本发明的目的是在2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(P507)萃淋树脂硅球做吸附床淋洗除Eu工作的基础上，进一步改进Zn还原的强度，并以二次淋洗操作彻底除去Eu。

本发明的主要内容是采用上下串联的还原柱和淋洗柱来进行Gd₂O₃的纯制，还原柱的径高长比为1∶6.5∶6，柱内装以高纯Zn粒，径长比为1∶20的吸附淋洗柱中装有P507萃淋树脂硅球，并按树脂负载量为1％计算投料量。纯度大于99.9％的Gd₂O₃配制成20mg/ml浓度的GdCl₃溶液为原料液，调整其pH值为≤1.5。

本发明纯制方法的操作步骤如下述：

1.将还原柱中的Zn粒，以4摩尔浓度的HCl溶液处理30秒左右，然后水洗至中性；

2.将用纯度大于99.9％的Gd₂O₃配制的20mg/ml浓度的GdCl₃溶液，调节pH≤1.5通过还原柱，以将料液中的Eu³⁺还原为Eu²⁺，还原后流入树脂柱；

3.将树脂柱恒温50℃，用0.25摩尔浓度的HCl淋洗除去Eu至一定的收集量；

4.采用0.5摩尔浓度的HCl淋洗，根据洗出液中稀土的浓度，收集纯GdCl₃，以上淋洗流速均为17ml/min；

5.将收集的GdCl₃溶液草酸盐沉淀烧成Gd₂O₃再重复上述1、2、3、4步骤进行第二次淋洗；

6.将收集到纯的GdCl₃用NH₄OH调pH＝1-2草酸盐沉淀，再灼烧得到成品Gd₂O₃。

本发明的方法得到的Gd₂O₃，用美国SPEX公司的FL2T2型双光栅荧光光谱仪进行发射光谱测定，在276nm激发下，光谱图未出现612nm处Eu³⁺的荧光光谱线。测得料液pH为2.5的产品，原料Gd₂O₃和本发明的产品的光谱图示出在图1、2、3中。

图1是料液pH为2.5的产品Gd₂O₃的光谱图。

图2是99.9％纯度的原料Gd₂O₃光谱图。

图3是本发明方法得到的Gd₂O₃产品的光谱图。

图中276nm激发在612nm处的发射峰为Eu³⁺的⁵D₀-⁷F₂的特征发射峰，从三张图对比可见，本发明的方法得到的产品，该峰的相对强度几乎为可忽略，而图1中该峰相对强度为图3的7000倍，说明采用本方法使原料Gd₂O₃中的Eu几乎全部除尽。

采用本发明的方法，操作量可随意控制，扩大生产不存在障碍、简便、方便，然而得到的几乎不含Eu的Gd₂O₃却是迄今没有见到过的产品，其对研究Gd₂O₃的光谱性能，及实际应用意义是非常巨大的。

本发明的实施例如下：

实施例1：