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1 稀土元素化学1

1.1稀土元素及其在周期表中的位置1

1.2稀土元素的电子层结构3

1.3稀土元素的物理及化学性质8

1.4稀土元素主要化合物的性质13

1.4.1稀土氧化物13

1.4.2稀土氢氧化物16

1.4.3稀土草酸盐20

1.4.4稀土碳酸盐23

1.4.5稀土硫酸盐24

1.4.6稀土氯化物27

1.4.7稀土硝酸盐28

1.4.8稀土氟化物30

1.4.9稀土磷酸盐31

1.5稀土元素络合物32

1.5.1无机配位体络合物35

1.5.2有机含氧配位体络合物37

1.5.3有机含氧及含氮配位体络合物41

1.6稀土元素的应用45

2.1稀土元素在地壳中的分布及其赋存状态52

2 稀土矿物原料52

2.2稀土矿物55

2.3稀土矿床63

2.3.1概述63

2.3.2我国稀土矿床的类型64

2.3.3国外稀土矿床的主要成因类型74

2.4稀土矿选矿78

2.4.1概述78

2.4.2原生稀土矿的物理选矿79

2.4.3次生稀土矿选矿94

3.1概述113

3 稀土矿物的浸出分解113

3.2稀土酸法浸出114

3.2.1浓硫酸焙烧－水浸法114

3.2.2氧化焙烧－稀硫酸浸出法121

3.2.3盐酸浸出－碱转化－盐酸浸出法122

3.2.4浓盐酸浸出法124

3.2.5硝酸浸出法124

3.2.6氢氟酸浸出－碱转化－酸浸法128

3.3.1苏打焙烧－稀硫酸浸出法130

3.3稀土碱法浸出130

3.3.2苛性钠溶液浸出136

3.3.3苛性钠熔融法142

3.4稀土盐浸法144

3.4.1浸出方法144

3.4.2浸出剂145

3.4.3影响浸出率的主要因素149

3.4.4浸出工艺流程151

3.5稀土精矿的氯化分解154

3.6.2渗滤浸出159

3.6.1概述159

3.6稀土浸出工艺159

3.6.3搅拌浸出167

4 化学沉淀法提取稀土化合物169

4.1概述169

4.1.1沉淀类型169

4.1.2沉淀过程172

4.1.3影响沉淀率的主要因素172

4.1.4影响沉淀物纯度的主要因素175

4.2.1概述177

4.2草酸盐沉淀法177

4.2.2沉淀剂180

4.2.3应用183

4.3氢氧化物沉淀法184

4.4碳酸盐沉淀法187

4.4.1沉淀剂187

4.4.2预处理－离子交换浓缩－碳酸氢铵沉淀工艺188

4.4.3预处理－碳酸氢铵直接沉淀浓缩工艺191

4.4.4预处理所得沉淀物的处理192

4.4.5预处理－沉淀浓缩－分级沉淀工艺193

4.5硫酸复盐沉淀法194

4.6氟化物沉淀法196

4.7选择性氧化还原法197

4.7.1选择性氧化法分离和富集铈197

4.7.2选择还原分离钐、铕、镱200

4.8硫化物沉淀法202

5 离子交换法分离稀土元素205

5.1概述205

5.1.1原则流程205

5.1.2离子交换剂206

5.1.3离子交换树脂分类208

5.1.4离子交换树脂的物理性质212

5.1.5离子交换树脂的化学性质213

5.1.6离子交换法的应用218

5.2离子交换法净化富集稀土元素219

5.3离子交换色层法分离稀土元素224

5.3.1离子交换色层分离的基本原理224

5.3.2交换色层分离的主要影响因素227

5.4.1离子交换柱241

5.4离子交换色层法分离稀土元素实例241

5.4.2以醋酸铵为淋洗剂提取高纯氧化钇242

5.4.3以EDTA为淋洗剂分离镨钕243

5.4.4以HEDTA为淋洗剂提取氧化镥245

5.5高温高压条件下分离单一稀土元素246

5.6离子交换水的制备246

6 有机溶剂萃取法分离稀土元素251

6.1概述251

6.1.1萃取过程251

6.1.2专用术语253

6.2.1酸性络合萃取259

6.2萃取剂与萃取机理259

6.2.2离子缔合萃取267

6.2.3中性络合萃取271

6.2.4协同萃取282

6.3萃取工艺条件的确定288

6.3.1错流萃取288

6.3.2逆流萃取288

6.3.3分馏萃取289

6.4.1概述308

6.4萃取设备308

6.4.2箱式混合澄清槽的构造及工作原理310

6.4.3箱式混合澄清槽的设计计算313

6.5稀土元素的萃取分离318

6.5.1稀土元素的萃取分组318

6.5.2P507萃取分组和萃取分离稀土元素321

6.5.3环烷酸萃取提钇323

6.5.4P350萃取提镧326

6.5.5N263萃取分离稀土元素328

6.5.6铈的萃取分离331

6.5.7钐铕钆的萃取分离334

6.5.8分馏萃取生产高纯氧化铽336

6.5.9萃取分离镝337

6.5.10萃取分离铒338

6.5.11萃取分离镥338

6.5.12萃取分离钪339

7 萃取色层法和液膜法分离稀土元素342

7.1萃取色层法分离稀土元素342

7.1.1萃淋树脂的合成342

7.1.2萃取色层分离稀土元素的基本原理344

7.1.3萃取色层法分离的主要判据345

7.1.4梯度淋洗法350

7.1.5萃取色层分离的主要影响因素353

7.1.6萃取色层法的操作程序356

7.1.7萃取色层法的应用和优缺点357

7.2液膜法分离稀土元素360

7.2.1概述360

7.2.2液膜分类及液膜体系的构成360

7.2.3含流动载体液膜的分离机理364

7.2.4液膜分离稀土实践366

7.2.5液膜法分离稀土元素的优缺点368

8.1概述370

8 制取稀土金属370

8.2制取稀土金属的原料化合物371

8.3熔融电解法制取稀土金属372

8.3.1稀土氯化物电解372

8.3.2在氟化物熔体中电解稀土氧化物375

8.4金属热还原法制取稀土金属376

8.4.1金属还原剂376

8.4.2金属钙还原稀土氟化物377

8.4.4中间合金法制取金属钇378

8.4.3金属锂还原稀土氯化物378

8.4.5还原钐、铕、镱氧化物379

8.5稀土金属提纯381

8.5.1熔盐萃取法381

8.5.2电泳法383

8.5.3真空蒸馏法385

8.5.4真空熔炼法385

8.5.5区域熔炼法385

主要参考文献387