Nghiên cứu phương pháp thu hồi và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng (Luận án TS Hóa)
Luận văn TS Hóa học: Nghiên cứu phương pháp thu hồi & xác định nguyên tố đất hiếm từ quặng. Chuyên sâu quy trình, phân tích ứng dụng.
Trường Đại học Tổng hợp Quốc gia Hà Nội
Luan An
Luận án phó tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
103
Thời gian đọc
16 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan về Nguyên tố Đất Hiếm: Đặc tính & Ứng dụng
- Số trang:
- 103 trang
- Trường:
- Trường Đại học Tổng hợp Quốc gia Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Hoá Vô cơ
- Tác giả:
- Phạm Ngô Tuấn
- Năm:
- 1992
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan về Nguyên tố Đất Hiếm Đặc tính Ứng dụng
Các nguyên tố đất hiếm (REEs) là nhóm 17 nguyên tố chiến lược. Nhóm này bao gồm 15 nguyên tố lanthanide, yttrium và scandium. Các nguyên tố đất hiếm có cấu hình electron vỏ 4f độc đáo. Cấu hình này mang lại cho chúng những tính chất đặc trưng. Sự tương đồng hóa học mạnh mẽ của chúng gây thách thức trong phân tách. REEs được phân loại thành nhóm nhẹ và nhóm nặng. Scandium và yttrium thường được xếp cùng nhóm do tính chất tương tự. Hiểu biết về cấu trúc và tính chất là nền tảng cho việc chiết tách kim loại. Các nguyên tố đất hiếm có tính chất kim loại rõ rệt. Bán kính nguyên tử và bán kính ion (đặc biệt là Ln3+) giảm dần qua dãy lanthanide. Hóa trị +3 là trạng thái oxy hóa phổ biến nhất. Đất hiếm hình thành oxit, hydroxit và muối bền. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nam châm vĩnh cửu, chất xúc tác, gốm áp điện, laser. Ngành luyện kim ứng dụng đất hiếm để cải thiện tính chất hợp kim. Nhu cầu về nguyên tố đất hiếm đang tăng nhanh chóng toàn cầu. Đất hiếm là tài nguyên chiến lược cho sự phát triển công nghệ.
1.1. Giới thiệu các Nguyên tố Đất Hiếm REEs
Các nguyên tố đất hiếm (REEs) là một nhóm gồm 17 nguyên tố hóa học. Nhóm này bao gồm 15 nguyên tố lanthanide, yttrium và scandium. Các nguyên tố đất hiếm có cấu hình electron vỏ 4f độc đáo. Cấu hình này mang lại cho chúng những tính chất đặc trưng. Các nguyên tố này thể hiện sự tương đồng hóa học mạnh mẽ. Điều này gây ra thách thức lớn trong quá trình phân tách từng nguyên tố riêng lẻ. REEs được phân loại thành nhóm nhẹ (như ceri, lanthan) và nhóm nặng (như dysprosi, yterbi). Scandium và yttrium thường được xếp cùng nhóm do có tính chất và sự xuất hiện trong quặng tương tự. Sự hiểu biết về cấu trúc và tính chất là nền tảng cho việc chiết tách kim loại.
1.2. Tính chất vật lý và hóa học của Nguyên tố Đất Hiếm
Nguyên tố đất hiếm có tính chất kim loại rõ rệt. Bán kính nguyên tử và bán kính ion (đặc biệt là Ln3+) giảm dần qua dãy lanthanide. Hiện tượng này được gọi là co lanthanide. Hầu hết có nhiệt độ nóng chảy cao. Độ âm điện biến đổi một cách tuần tự. Hóa trị +3 là trạng thái oxy hóa phổ biến nhất. Tuy nhiên, một số nguyên tố như ceri, praseodymi, terbium có thể thể hiện hóa trị khác. Các nguyên tố đất hiếm hình thành các oxit, hydroxit và muối bền. Các muối clorua, nitrat, sulfat và oxalat của đất hiếm đều có đặc tính riêng. Các hợp chất này là cơ sở quan trọng cho các phương pháp chiết tách và xác định định lượng. Phân tích nguyên tố các hợp chất này cần kỹ thuật chuyên biệt.
1.3. Ứng dụng chiến lược của Nguyên tố Đất Hiếm
Nguyên tố đất hiếm đóng vai trò thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Chúng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao. Các chất xúc tác cracking dầu mỏ cũng chứa đất hiếm. Ngành công nghiệp gốm áp điện, laser và chất siêu dẫn nhiệt độ cao cũng phụ thuộc vào chúng. Trong luyện kim, đất hiếm cải thiện tính chất cơ học của hợp kim. Mischmetal, một hợp kim của đất hiếm, được dùng trong công nghiệp gang thép và sản xuất đá lửa. Chúng giúp tăng độ bền, dẻo và khả năng chịu nhiệt của vật liệu. Nhu cầu về nguyên tố đất hiếm đang tăng nhanh chóng toàn cầu. Đất hiếm là tài nguyên chiến lược cho sự phát triển công nghệ.
II. Phương pháp Thu hồi Oxit Đất Hiếm từ Quặng
Thu hồi oxit đất hiếm từ quặng là bước đầu tiên quan trọng. Có hai phương pháp chính: khô và ướt. Phương pháp khô sử dụng nhiệt độ cao hoặc clo hóa quặng. Ví dụ, dùng muối kim loại nặng làm chất khử. Phương pháp ướt phổ biến hơn trong công nghiệp. Phân hủy quặng monazit bằng axit sulfuric là quy trình tiêu biểu. Quặng bastnasit cũng được xử lý bằng phương pháp axit sulfuric. Sau thu hồi, tổng oxit đất hiếm cần được xác định định lượng. Phương pháp chuẩn độ complexon là một kỹ thuật phân tích hóa học phổ biến. Kỹ thuật đo quang cũng được sử dụng. Việc xác định định lượng chính xác rất quan trọng. Nó giúp đánh giá hiệu quả của quá trình thu hồi và chuẩn bị cho các bước phân tách tiếp theo.
2.1. Phương pháp khô chiết tách Oxit Đất Hiếm
Các phương pháp khô để thu hồi oxit đất hiếm từ quặng thường sử dụng nhiệt độ cao. Một kỹ thuật phổ biến là sử dụng muối kim loại nặng làm chất khử. Chất khử này giúp phân hủy cấu trúc quặng đất hiếm. Quá trình này giải phóng các nguyên tố đất hiếm ra khỏi ma trận. Một phương pháp khô khác là clo hóa quặng giàu đất hiếm. Clo hóa chuyển các oxit đất hiếm thành clorua dễ bay hơi. Sau đó, clorua được xử lý để thu hồi oxit. Các phương pháp này đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ. Ưu điểm là hiệu quả cao cho một số loại quặng cụ thể.
2.2. Phương pháp ướt thu tổng Oxit Đất Hiếm
Phương pháp ướt là kỹ thuật phổ biến trong công nghiệp. Phân hủy quặng monazit bằng axit sulfuric là quy trình tiêu biểu. Axit sulfuric phản ứng với quặng, hòa tan các nguyên tố đất hiếm. Sau đó, các bước kết tủa và lọc được thực hiện để thu tổng oxit đất hiếm. Quặng bastnasit cũng có thể được xử lý bằng phương pháp axit sulfuric. So sánh quy trình phân hủy monazit bằng axit sulfuric và xút cho thấy sự khác biệt. Axit sulfuric thường cho hiệu suất chiết tách cao hơn. Các phương pháp ướt linh hoạt hơn trong việc xử lý các loại quặng khác nhau. Chúng cũng cho phép kiểm soát tốt hơn các điều kiện phản ứng.
2.3. Xác định định lượng tổng Oxit Đất Hiếm
Sau khi thu hồi, tổng hàm lượng oxit đất hiếm cần được xác định. Phương pháp chuẩn độ complexon là một kỹ thuật phân tích hóa học phổ biến. Phương pháp này dựa trên khả năng tạo phức bền của ion đất hiếm với complexon. Độ chính xác của chuẩn độ complexon rất cao. Kỹ thuật đo quang cũng được sử dụng để xác định nồng độ tổng oxit đất hiếm. Đo quang dựa trên sự hấp thụ ánh sáng của phức chất đất hiếm. Cả hai phương pháp đều cung cấp thông tin định lượng chính xác. Việc xác định định lượng tổng oxit đất hiếm rất quan trọng. Nó giúp đánh giá hiệu quả của quá trình thu hồi. Dữ liệu này cần thiết cho các bước phân tách tiếp theo.
III. Kỹ thuật Phân tách Đất Hiếm riêng lẻ Nghiên cứu phức
Phân tách đất hiếm riêng lẻ đòi hỏi các kỹ thuật chuyên sâu. Xeri (Ce) là nguyên tố đất hiếm đặc biệt có thể oxy hóa thành Ce4+. Đặc tính này cho phép tách xeri khỏi hỗn hợp bằng oxy hóa. Tổng đất hiếm thường được phân chia thành các phân nhóm trước khi tách chi tiết. Sắc ký trao đổi ion là một phương pháp mạnh mẽ. Nó dựa trên sự khác biệt về ái lực ion đất hiếm với vật liệu trao đổi ion. Khả năng tạo phức của ion đất hiếm với các chất tạo phức là yếu tố then chốt. Axit α-hydroxypropyonic (axit lactic) là một ví dụ chất tạo phức được nghiên cứu. Nghiên cứu sự tạo phức bằng chuẩn độ điện thế giúp xác định hằng số bền của phức chất. Thông tin này quan trọng để tối ưu hóa điều kiện phân tách. Phân tích hóa học chi tiết các phức chất là trọng tâm nghiên cứu.
3.1. Phương pháp Oxy hóa Xeri và chiết tách Xeri
Xeri (Ce) là nguyên tố đất hiếm đặc biệt. Nó có thể tồn tại ở trạng thái hóa trị +4 ổn định. Các nguyên tố đất hiếm khác thường có hóa trị +3. Đặc tính này cho phép tách xeri khỏi hỗn hợp. Phương pháp oxy hóa xeri là một kỹ thuật quan trọng. Các tác nhân oxy hóa mạnh được sử dụng để chuyển Ce3+ thành Ce4+. Oxy hóa bằng không khí cũng là một phương pháp khả thi. Sau khi oxy hóa, Ce4+ tạo thành các hợp chất có tính chất khác biệt. Các hợp chất này có thể dễ dàng chiết tách ra khỏi hỗn hợp các nguyên tố đất hiếm còn lại. Bước này giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình phân tách. Nó làm giảm số lượng nguyên tố cần xử lý sau đó.
3.2. Phân chia nhóm và sắc ký trao đổi ion Đất Hiếm
Tổng đất hiếm thường được phân chia thành các phân nhóm. Các phân nhóm này bao gồm đất hiếm nhẹ và nặng. Sau đó, các nguyên tố đất hiếm trong từng phân nhóm được tách riêng rẽ. Phương pháp sắc ký trao đổi ion là kỹ thuật mạnh mẽ và hiệu quả. Phương pháp này dựa trên sự khác biệt nhỏ về ái lực ion đất hiếm. Các ion này tương tác với vật liệu trao đổi ion. Khả năng tạo phức của các ion đất hiếm với các chất tạo phức là yếu tố then chốt. Axit α-hydroxypropyonic (axit lactic) là một ví dụ về chất tạo phức. Axit lactic tạo phức với các ion đất hiếm. Độ bền phức khác nhau giúp chúng được rửa giải riêng biệt trên cột.
3.3. Nghiên cứu sự tạo phức bằng chuẩn độ điện thế
Nghiên cứu sự tạo phức của các ion đất hiếm rất cần thiết. Sự tạo phức ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả phân tách. Phương pháp chuẩn độ điện thế được dùng để nghiên cứu sự tạo phức. Kỹ thuật này giúp xác định hằng số bền của các phức chất. Thông tin này quan trọng cho việc tối ưu hóa điều kiện tách. Đặc biệt là trong sắc ký trao đổi ion. Sự hiểu biết về cơ chế tạo phức giúp lựa chọn chất tạo phức phù hợp. Nó cũng giúp điều chỉnh pH và nồng độ dung môi. Mục tiêu là đạt được hiệu quả phân tách cao nhất. Phân tích hóa học chi tiết các phức chất là trọng tâm nghiên cứu.
IV. Phân tích Nguyên tố Đất Hiếm bằng Sắc ký Lỏng Cao áp
Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) là một kỹ thuật phân tích nguyên tố mạnh mẽ cho đất hiếm. HPLC sử dụng áp suất cao để đẩy pha động qua cột sắc ký. Kỹ thuật này có khả năng phân tách các hỗn hợp phức tạp thành các thành phần riêng biệt. HPLC đạt hiệu quả cao và độ nhạy tốt, lý tưởng cho các nguyên tố có tính chất hóa học rất gần nhau. Sắc ký cặp ion là một biến thể tiên tiến của HPLC. Nó sử dụng thuốc thử tạo cặp ion trong pha động để tăng cường phân tách. Chương trình dung môi gradient thường được áp dụng để cải thiện độ phân giải. HPLC có nhiều ứng dụng quan trọng trong việc tách và xác định nguyên tố đất hiếm. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển các phương pháp HPLC để tách và xác định đất hiếm từ quặng. Đây là một hướng đi đầy tiềm năng cho công nghiệp.
4.1. Giới thiệu tổng quan về Sắc ký Lỏng Cao áp HPLC
Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) là một kỹ thuật phân tách và phân tích mạnh mẽ. HPLC sử dụng áp suất cao để đẩy pha động qua cột sắc ký. Cột sắc ký chứa pha tĩnh có khả năng tương tác với mẫu. Kỹ thuật này có khả năng phân tách các hỗn hợp phức tạp thành các thành phần riêng biệt. HPLC đạt hiệu quả cao và độ nhạy tốt. Đây là phương pháp lý tưởng để phân tích các nguyên tố đất hiếm. Đặc biệt là những nguyên tố có tính chất hóa học rất gần nhau. Nó cung cấp thông tin định tính và định lượng chính xác.
4.2. Sắc ký cặp ion và chương trình dung môi
Sắc ký cặp ion là một biến thể tiên tiến của HPLC. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả cho các hợp chất ion. Nó sử dụng thuốc thử tạo cặp ion trong pha động. Các thuốc thử này tạo thành cặp ion trung hòa điện tích với các ion đất hiếm. Cặp ion này sau đó tương tác với pha tĩnh. Điều này giúp tăng cường khả năng phân tách của các nguyên tố đất hiếm. Chương trình dung môi gradient thường được áp dụng. Gradient dung môi giúp thay đổi dần dần thành phần pha động. Điều này cải thiện đáng kể độ phân giải của các pic sắc ký. Nó cho phép tách hiệu quả các lanthanide và yttrium.
4.3. Ứng dụng HPLC trong tách và xác định Đất Hiếm
HPLC có nhiều ứng dụng quan trọng trong tách và xác định nguyên tố đất hiếm. Kỹ thuật này cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác. Đặc biệt, HPLC giúp tách riêng rẽ các nguyên tố đất hiếm riêng lẻ. Ngay cả khi chúng có tính chất vật lý và hóa học rất giống nhau. Phương pháp này cung cấp kết quả định lượng chính xác. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển các phương pháp HPLC. Mục tiêu là tách và xác định đất hiếm từ các mẫu quặng. Đây là gợi ý ban đầu cho việc ứng dụng sắc ký trong công nghiệp. Nó mở ra hướng đi mới cho công nghệ phân tách đất hiếm.
V. Tầm quan trọng của Đất Hiếm trong Công nghệ Hiện đại
Đất hiếm là vật liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghệ cao. Nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao, chất xúc tác, gốm áp điện, laser và chất siêu dẫn nhiệt độ cao đều phụ thuộc vào đất hiếm. Trong ngành luyện kim, đất hiếm cải thiện tính chất cơ học của hợp kim. Thép chất lượng cao và gang đúc cần đất hiếm để tăng độ bền và độ dẻo. Mischmetal được dùng rộng rãi trong công nghiệp gang thép và sản xuất đá lửa. Nhu cầu về nguyên tố đất hiếm đang tăng nhanh trên toàn thế giới. Tăng trưởng này do sự phát triển của công nghệ cao và ngành công nghiệp sản xuất. Ngành công nghiệp dầu mỏ Việt Nam đang phát triển, cần chất xúc tác cracking chứa đất hiếm. Việt Nam có tiềm năng lớn trong lĩnh vực chế biến và xuất khẩu đất hiếm. Các công nghệ thu hồi và phân tách đất hiếm hiệu quả có ý nghĩa chiến lược.
5.1. Vai trò then chốt của Đất Hiếm trong Công nghệ Cao
Đất hiếm là vật liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghệ cao. Nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao chứa neodymium và dysprosium. Chúng là thành phần cốt lõi của động cơ điện, máy phát điện, và thiết bị điện tử. Chất xúc tác chứa cerium và lanthanum tăng hiệu quả chuyển hóa dầu thô. Gốm áp điện, laser và chất siêu dẫn nhiệt độ cao đều ứng dụng đặc tính độc đáo của đất hiếm. Ví dụ, yttrium được dùng trong siêu dẫn nhiệt độ cao. Sự phát triển và cạnh tranh của các ngành công nghệ này phụ thuộc lớn vào nguồn cung đất hiếm ổn định.
5.2. Đất Hiếm trong Luyện kim và Vật liệu tiên tiến
Trong ngành luyện kim, đất hiếm cải thiện đáng kể tính chất cơ học của hợp kim. Thép chất lượng cao và gang đúc cần đất hiếm để tăng độ bền, độ dẻo và khả năng chịu va đập. Hợp kim mangan có chứa đất hiếm thể hiện độ bền rão cao ở nhiệt độ cao. Chúng cũng tăng tính chảy loãng khi đúc. Mischmetal là một hợp kim của đất hiếm với khoảng 50% cerium. Mischmetal được dùng rộng rãi trong công nghiệp gang thép và sản xuất đá lửa. Nó giúp kiểm soát lượng và dạng lưu huỳnh trong thép. Trong gang, đất hiếm tạo hình cầu cho than chì, tăng tính bền dẻo.
5.3. Nhu cầu toàn cầu và triển vọng công nghiệp Đất Hiếm
Nhu cầu về nguyên tố đất hiếm đang tăng nhanh trên toàn thế giới. Tăng trưởng này do sự phát triển của công nghệ cao và ngành công nghiệp sản xuất. Đặc biệt, ngành công nghiệp dầu mỏ Việt Nam đang trên đà phát triển. Nhu cầu về chất xúc tác cracking chứa đất hiếm rất lớn. Đất hiếm clorua là chất xúc tác quan trọng cho quá trình này. Trong ngành thủy tinh, đất hiếm dùng làm chất mài bóng, tạo màu và khử màu. Các công nghệ thu hồi và phân tách đất hiếm hiệu quả có ý nghĩa chiến lược. Việt Nam có tiềm năng lớn trong lĩnh vực chế biến và xuất khẩu đất hiếm. Nghiên cứu này góp phần vào sự phát triển đó.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (103 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ G ĨẤ O l ũ ỤC VA ĐẦO TẠO TRƯỜNG ĐẠÌ nọc tốVng họp QUÔỐ GỈA ha nộ í KHOA HÓA - BỘ MÔÌM HÓA v ô có -Phạm iĩgô Tuấn N G H i g n CỨU PHƯƠNG Ì P I I Ẵ ? THU TỐriG ĐẤT HÍIỂM VÀ XÁC S ị N H CẤC NGUY YÊN T ố " Đ Ấ Ĩ HỈỂM ĩ ữ QƯẶHG íhuyên ng^ành ĩĩóa vô cơ Mã r,o 1. 0 1 :,ĨJẬ!'Ĩ ÁM PHỐ T Ỉ Ể Í ĩ si': .KHOA HỌC HÓA HỌC Tập •thề hương dẫn khoa học Phó ;::;iấo SI? PT3 Nguyên Trọng Ưy EPS N g u y ễ n D i n h Bần Phó íg iá c SU’ P T S C h u X u â n Anh HẦ MOÍt 1 9 9 2 MỰC LỰC } • I Trang MO ĐẨU -Ị A. PHÂN THI? NHẤT TỔNG QUAN 4 I. Giới thiệu các nguyên tổ đất hiếm.
Cấu trúc điện tử của các nguyên tố đất hiểm. Tinh chẩt của các nguyên tố đất hiếm. TÍnh chất vật lý của các nguyên tố đẩt hiềm. TÍnh chất kim loại.
Ban kính kim loại của nguyên tử.1), Nhiệt độ nóng chảy của các kim loạỉ đẩt hiểm. TÍnh chất ỉon đẩt hiềm hóa trị ba (Ln^+ ). Những tính chất biến đỗi tuần tự. Ban kính ion Ln^+ .c, i’he ion hóa, Độ âm đỉện.
Những tính chầt biến đỗi tuần hoàn. Hóa trị cửa các nguyên tố đất hỉểm. Tính chất hóa học của các nguyên tố đất hiềm. các oxỉt đẩt hỉếm.
các hyđroxyt đồt hiểm. oác iTiuổỉ đat hỉếm.a 4 Muoỉ đẩt hỉ ếm c1orua, 111.2,3 «0 » Oac muối đat hiếm riitrat III.đật hiếm sun fat.H 'c hiếm oxa'la t« IV. Ccc phưong pháp thu tổng ox.it t á t hiếưu 16 IV. rhưang pháp khô J;hu tổng oxit đết hiếm, 18 IV,1.
rùng oalt kim loại nặng Ma chat khử đề phân huỷ quạng, IV. c 1 o hóa qu&ng giẳu đất hiểm. Phưcmg pháo ướt thu tổng oxỉt đất hiểm. Thu tổng oxỉt cĩẩt hiếm tù’ ỉvionaxỉt.
Phưong pháp axit sunfuric. So sánh quy trinh phân hủy Monaxỉt bans exit suafuric và xút.2 «2, Thu tồng oxỉt đất hiếm tư Bapnezit. Phương pháp chỉế. ihu’cmt; pL-ao axỉt suniuric.
các phưcmỵ pháp xác định tori" oxỉt đất hiền. xác định tồng oxỉt' đất hiếm bằng phương pháp chuẩn độ complexon. xác định tồng oxỉt đất hiểm bằng ohep đo quang, VI. Cac phương nháp tách riêng re cẩc nguyên tồ đất hiếm từ tổng đất hiếm.
Oxỵ hóa xeri bang tác nhân, oxy hoa, Vl. Oxy hóa bang không khí. Chiết tách xeri. Nhi ít phân đất hỉem nỉtrat.2, Phân chia tổng đẩt hiểm thành ha ỉ phân nhóm.
'Tách riêng rẽ các ncuyỗn tố dot hiềm trong từng phân nhom. Tách riểag rề các nguyên tồ đất hiếm bang phương pháp sac ký trao đoi ỉon. Khả nang tgo phức của các ỉon đất hiểm. Tồng quan về kha năng tạo phức của đất hiếm.2, Axỉt cx-hydroxypropyonỉc (CH^CHOHCOOH)(axỉt lactic) vs ft-hydro:typropyonic (CH?0HCHoC00H).
Phương pháp chuặn độ đỉộn thể nghiên cứu sự tạo phức trong dung dịch. 3ổ VIII; Gỉổl thiệu sẩc ký lỏng cao áp. sẩc ký cặp ion.g của by chưong trinh dun;; môi » 43 3. Ưngdụng sắc ký long C.---JO áp trong việc i ủ c h và xác định cao nguven to đat hienu *.1 IT Mỏ ĐẬU Trong vài thập kỷ gan đây, đẩt hiểm đã thật sự trở thầr một trong những lĩnh vực quan trpng và hấp dẫn.
có lẽ trong tất cả các khoáng 3an công nghiệp hiện đại đang được khaỉ thác thl đất hiềm dương như liên quan mật thỉểt hơn cả vớỉ thểgỉ kỹ thuật cao. Điều này có thễ thấy đưọxĩ qua việc mở rộng nhanh chong thị trường mớỉ của đấthiếm như nam châm vĩnh cửu, chất xúc tác, gom ẩp điện, la de, chất siêu dẫn nhiệt độ cao. các nguyên tổ đểt hiếm có nhiều ưng dụng trong nganh luyện kim, thép tổt không thề thỉeu được các nguyên tổ đểt hiếm. Hợp kỉra mangan có đất hiểm có độ bền rão cao ơ nhỉệt độ cao, tăng tính chầy loãng khi đúc và tăng tính chịu hàa ở nhiệt độ thường, VI vậy mầ họp kim này đưọ>c dùng trong ngà nil hàng khổng vũ trụ.
MỈ3chmetal là họp kim của đất hiềm đưực ứng dụng trong công nghiệp gang thép và sẫn xuẩt đã lưả. Trong luyện thép mỉschineíal khống chề lưọTig Yằ dậng lưu huỳnh có trong thép. Trong gang đúc (gang xám) đất hiểm tẹo cho than chì tụ thành thề hinh cầu, do đó tẵng thêm tính ben deo. Đa lửa là hợp kim chứa 75% misohmetal và 25% sắt (mỉschnietal chrá khoảng 50% Ce, 24%La, 15% necđym* ị% prazeodym, 2% ytri, 5% sẩt).
Mỉschmetal được san xuầt baag cách điện phân hỗn hpp đầt hỉềm clorua khan, xúc tãc la một trong ỉihững I.iih vực ứng dụng lổn của đẩt hiểm. Khoang 3% (1st hiểm clorua được cho vào xúc tác zeoiỉ' sẽ làm tăng khả năng xúc tác chiợển hóa dẫu tb.ô (crude oil) thẫnh dầu mổ (petroleum) và đó cũng chính là chất xúc tác đưọ«c dùng nhiều nhất trên thể giới hiện nay* Nhu cầu dùng đẩt hỉera clorua lam XUC tí:c crackinh của thể gỉc*ỉ đang tăng lên nhanh chóng. Dặc biệt là hỉệii nay công nghiệp dẫu mỏ Vỉệt-Nam đang trên đầ phát triển. Trong ngành thủy tinh đất hi era dượx) dùng lam chất mài.
bongs lam Eìẩt mau, tẹo m à u và sẵn xuất t hủ y t in h đặc biệt, Việc lầm mat m u thủy tinh lẳ ào xeri 0X3- hóa sat (II) cố màu xanh, lên sat (ĩĩĩ) co mau vẳng nên giầm mạnh cưcmg độ màu cua Bắt.Crth dồi màu có chưa xerỉ và ơr-opi hoạt động trền nguyên nghiền cứu tách riêng rẽ và xác định các nguyên tố đất hỉếm từ các mẫu đẩt hiềm bằng sẩc ký lỗng cao áp, hy vọrig rang đó lằ những gợi ý ban đẩu cho việc tách rỉêng rẽ các đất hiếm trong công n^hỉệp bầng sắc ký sau nẫy. Tư các mục tiêu nêu ra trên đây chúng tôi đẩ thu đưọc những kết qủa đáng khich lệ và mong rằng đưgrc đóng góp một phan nhỏ vào lĩnh vực chề biển và xuẩt khẩu đất hiềm của nước ta. " 4 - \* m ĩ at TONG QĨỊẠĨT I. G_io[2 f'-iju _cr;ọ__n.Ị';uỵen bo c!at hiftm: T’hiVu npữ đnt hie-: la ten cảo một nhóm các nguyíòn to có số thú’ tự nguy ôn tủ' ttv 57 đen 71 (tư Lan tan đen Lutecxỉ) như trước đây dung để áp đ;-t cho nhóm Lantanỉcl.
Tên n ay do Johann Gađolin- người đã tim ra Ytrỉ, đ£t ra nhằm ẩm chỉ sự hỉểm có tron.7 thiên nhiên vằ sỉ lực đổi với oxy của chung. "ígày nay các nha khoa học nhận thấy rang cái tên đẩt hiếm sẽ bị loi thơi VI các kim loại này tuyệt nhiên không hiểm như người ta tu’ỗ’ ng niè lại được đẩnh gía là có nhiều trên vỏ trai dất tương tự như nột vài nguyên tồ phổ biền như thỉểc chẳng hạn. -ĩgày nay thu-O-t ngũ’ đẩt hiểm không chỉ đồ ám chỉ các Lantenoiđ na còn bao i-;;otì! ca Scandỉ và Y tri như theo định nghĩa của lif'ti đoan hóa chất — ứng dụng va tỉnh khiết quốc tể, ịv:c. la tất cả cóc ':.rfuyên '1,0 nam trong phân nhóm phụ nhóm III của hệ thống tuan hoàn các nguyền tổ trừ nhóm Actỉnoỉc Ngoài re ngrvb’i ta còn kề đển cả Thorỉ VI thương thấy có í ỉ nhiâu trong các khoang và các sản phẩm đất hỉ em nên nó luôn là ten đu’ọ’c bhừa n’lvi trong thưoìig mẹ ỉ.il vỏ trnt ,.s < r< , _ ' , , ơ đát !:•; noi quan 1JV on ăn lẻ.
IThững xif-uven. tổ cố 8 0 thử tự ch. r Dy Er Yb uỉlỉeu ỈÌO’0 Ê?0 vợi G3C nguyen tổ GO CO có SO so -HU 1tự V » ,1 ị, ị ,ỊỊ>■lị. >\> lẻ như như1 : 1 1I- , I il: l:1.
, Q - 57 koỊ 1 )1 *) ’ <*■ ’ ' Eu Tb Iĩo , Tm Lu / M 4 4-7 ' V \ Do đó khi '■!, đụ:i£ ,:ieu /5Ể>/ (so thử tự ng.tử) có oh- f'u'r/r: ị;111 nên d'ui" nguyên tố so thứ tự chẵn t h ì l ọ ’ỉ hơn Thnm rbr'.no Tha ■'ỉIkhỏ tồn ton tai i;g itron? trongthỉAn nhiên tl-i:l/o. ahiêncủa mSt ữồ của một số ỉi^uy. nguyên tố khác đ? «0 ĩíẩrừi với đ'ít hiển / 6 6 / (phần trỉộu) ỉ 2 n (1 3 0 ), cũ c1 : , 'li(r.O), c ;, Sn(40), Co (23), Pb(1ố), Hg(1) ,àu(0,015 - 7 - ?Thln chung, bán kính nguyên tủ’ giảm chậm theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử do sw co Lantaiiid, và ngoại lệ ỏ’ Su và Yb cho thẩy BV-’ biền rtoỉ vu’á mang tính chất tuần tự va tuar hoan.hi £ t độ ị)Pn vJ. c h ả y của cạc k i m l ogi.
cĩat h iềm : TThỉ^t độ non;'; chảy kim loại đẩt hiểm biển đỗi mật th.iể với oán kính nguyên tử, nhln chung nhiệt đê nóng chảy kim loẹ đất hiếm t'-.ng theo sự tang số thú’ tự nguyêíi tử, ngoai lệ có giảm đi ỗ’ Ce, Su, Yb và đều có nhiệt độ nóng chảy khoảng 800° Sự ‘biển đồi ki ch thước nguyên tủ’ đẩt hiểm vừa mang tính tuàn tự lẫn tuần hoàn, va sự biển đỗi nhiệt nóng chảy cũng vậy. theo 30 t>v lự íi^uycn tử.chat ìon ctst hi em hoa trị ba (Ln***): các 5-on đẩt hiếm hóa trị ba Ln-!+ có tính chat biển đỗi tuẫn tự theo B ồ thư tự nguyên tử về bán kinh ion, độ ba sơ thể ỉon hóa. vầ biền đôi tuan hoàn v ề hoa trị, tư tính, mau _ 'ệ sac. những tính obẩt biến đỗi tuan tự: XIT.
Bán kinh ion Lr£_ti -?nn v.Tc ion LttJÍ+ giảm đều đan tư 1,04 A ° ở La v TV o ? .ir • - 8 tan e'en Lutecxij "ban kính ion chi giem 0,02 A° la do cac el e o 0 ">.ien vẫo pb.ân lóp 4 f nr'av càng day Ổ.n tới hailóp ngoài cùng (5 d ,6 s^). chẩn I’ người ta c:oỉ cTố le p;V-co Lgntanid, mànguyên nhân la do hiệu ứng chắn gây ra. Đq bazo’: in(OPI)o In những kểt tua lưỡng tính khó tan trong nước ?hu họT> vói sự giảm bon kính đeu ã£n trong dãy Lo^+-Lu"+ , tính baaơ ."iản dan, độ ben nhỉ|t và đọ tail cũng Siam xuống, III.1 «c « The ìon hóa: Thể ion hoa tang lên theo trật tự tư Lantan-Lutecxi (tu.n theo cô/ì;;; tl-ức Capustinskỉ: J = 43,13 1-Z - 38,9 ^ r/ *T ^ ^ f_1 ^ I A I ^ N 0 đay 2 lồ 8 0 thư tự nguyên tư.) Thế ion hóa tù’ Lantan-Lutecxi: 3'5,5 ev - 40,1 ev. Độ ầm điện: Theo Pauling / 66 / độ âm điên tang len theo trật tự ỉ Lantan-Lutec*:! (1,10 -1,27 ).• IlIlíằrỊSL °hất biến đo i _tU qnhoàn: III.a -Hoa trị của các nguyền tồ đạt M em: Sự sắp xểp electron dan vào orbital 4í qưyểt định t ính nội tuan ho9.1 trọng sự M ề n đỗi một sổ tính chat của các nguỵêr tố đ£t hiềm* c ẩc nguyên tổ nam kề La (4f^)» Grl C4-f^), Lu (41 *) có trgng thái orJ hóa thay đồi.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Phạm Ngô Tuấn (1992). Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Tổng hợp Quốc gia Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/nghien-cuu-phuong-phap-thu-hoi-va-xac-dinh-cac-nguyen-to-dat-hiem-tu-quang
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận văn TS Hóa học: Nghiên cứu phương pháp thu hồi & xác định nguyên tố đất hiếm từ quặng. Chuyên sâu quy trình, phân tích ứng dụng.
Luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Tổng hợp Quốc gia Hà Nội. Năm bảo vệ: 1992.
Luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" thuộc chuyên ngành Hóa vô cơ. Danh mục: Tài liệu khác.
Luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" có bao nhiêu trang?
Luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" có 103 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Thu hồi & xác định đất hiếm từ quặng: Luận án TS Hóa" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.