[发明专利]采用水热合成制备六方晶系羟基碳酸镧的方法

说明书

本发明公开了一种采用水热合成制备六方晶系羟基碳酸镧的方法，包括：在沉淀反应釜中，用去离子水稀释氯化镧溶液作为底液，加入碳酸镧作为晶种；采用并流沉淀方式，向沉淀反应釜中加入料液和沉淀剂，沉淀反应后生成碳酸镧；取出沉淀反应釜中的沉淀物碳酸镧，过滤干燥后获得作为前驱体的碳酸镧；将碳酸镧与去离子水加入到反应器中，控制温度110～160℃下搅拌，进行水热合成反应，保温时间6～20小时；将得到的最终产物用去离子水洗涤后抽滤或离心，得到白色固体，白色固体置于烘箱中，在150～200℃下烘干得到六方晶系的羟基碳酸镧。本发明生产工艺简单，适用于工业化批量生产六方晶系羟基碳酸镧。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种采用水热合成制备六方晶系羟基碳酸镧的方法。

背景技术

稀土发光材料主要应用于稀土节能灯、白光LED灯照明器件中。稀土节能灯是一种优质、高效的绿色照明产品，与白炽灯、卤粉制成的荧光粉等相比，具有光效高、节能、低光衰、长寿命等优点。目前，我国生产的三基色节能灯的出口量达到约80％，是全球节能光源最大制造基地，随着绿色照明的逐步推广，未来节能灯用三基色荧光粉市场需求将更大。

影响荧光粉发光效率的因素有很多，其中选择一个良好的发光基质尤为重要。六方晶系的羟基碳酸镧具有较优的晶体结构，常被用作荧光粉制作的发光基质。

文献“光催化剂碱式碳酸镧及其制备方法和应用”是将碳源(尿素或氢氧化钠、碳酸钠的混合物)的水溶液加入到镧源(氧化镧、硝酸镧、醋酸镧)的水溶液中，搅拌反应30～180min后，混合液进90～180℃的高压反应釜中恒温12～24小时，所得沉淀用水和乙醇离心洗涤，40～120℃干燥6～24小时，研磨得到碱式碳酸镧粉末。该文献沉淀剂采用尿素或氢氧化钠、碳酸钠的混合物，料液采用氧化镧、硝酸镧、醋酸镧的水溶液，且高温水热反应是在高压反应中进行，该条件下制备得到的羟基碳酸镧非六方晶系结构。

中国公开号CN 101279757 A公开了以氧化镧和碳酸氢铵或甘胺酸为前驱体，以去离子水为溶剂，按比例置于密闭的水热反应釜中，氧化镧和碳酸氢铵或甘胺酸的摩尔比1：20～1：45，将混合料的水热反应釜置于箱式电阻炉中加热到150～220℃内，并在该温度下加热8～48h，取出后自然冷却至室温得到羟基碳酸镧。但是，该工艺制备羟基碳酸镧的前驱体为氧化镧，增加了工艺反应步骤和物料、能源的消耗，且产物羟基碳酸镧非六方晶系结构。

中国公开号CN 1369578 A公开了以稀土硝酸盐与硫脲的水溶液，或将稀土氧化物用硝酸溶解后与硫脲的水溶液，注入预先放置好衬底的密闭耐压反应器中，在150～200℃反应不小于3小时；取出衬底，用水洗涤、干燥，得到沉积在衬底上的稀土碱式碳酸盐晶体膜。但是，该设备和工艺所需辅料特殊，增加了制备难度和成本。

目前在稀土湿法冶金行业中，通过常压水热合成法制得六方晶系羟基碳酸镧尚无相关说明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用水热合成制备六方晶系羟基碳酸镧的方法，生产工艺中原辅料低廉易得，工艺控制简单，适用于工业化批量生产六方晶系羟基碳酸镧。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

采用水热合成制备六方晶系羟基碳酸镧的方法，包括：

在沉淀反应釜中，用去离子水稀释氯化镧溶液作为底液，底液浓度为0.177～0.89mol/L，加入底液占比10～50wt％的碳酸镧作为晶种，升温至设定温度30～55℃，并在设定温度下保温并搅拌均匀；

采用并流沉淀方式，向沉淀反应釜中加入料液和沉淀剂，保持在设定温度，沉淀反应后生成碳酸镧；料液选用浓度1.42～1.84mol/L的氯化镧溶液，沉淀剂采用浓度为1.0～5.72mol/L的碳酸氢铵溶液或碳酸氢铵与氨水的混合溶液；