AT393823B - Verfahren zur herstellung eines neuen neodymhydroxynitrats - Google Patents

Description

AT 393 823 B

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des neuen Neodymhydroxinitrats der Formel (I) 0)

Nd(0H)x(N03)y,zH20 in welcher - 2,3 < x < 2,7 - 0,3 < y < 0,7 -1,5 < z < 2,2

Die neue Neodymverbindung kann als neues Industrieprodukt angesehen werden.

Das eifindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man - eine wässerige Neodymnitratlösung mit einer Base reagieren läßt, wobei das Molverhältnis zwischen der Konzentration der OH'-Ionen der Base und der Konzentration des Neodymnitrats, ausgedrfickt als Kation Nd^+, über 2,2 liegt, bzw., wenn dieses Verhältnis weniger als oder gleich 2,2 beträgt, die Konzentration der Neodymnitratlösung, ausgedrückt als Kation Nd^+, bei höchstens 1,0 Mol/l liegt, - den erhaltenen Niederschlag äbtrennt, wäscht und anschließend trocknet

In der DD-PS 215 917 wird die Abtrennung von Lanthan von den übrigen Seltenen Erden beschrieben. Die Ausfüllung von Lanthan mit Hilfe einer Base gibt keinen Hinweis auf etwaige Fällungsbedingungen von Neodym zur Gewinnung eines neuen Neodymhydroxynitrats.

Das neue Neodymhydroxynitrat der Formel (0 weist die folgenden Kennzeichen auf: - Morphologie:

Das Neodymhydroxynitrat liegt in Form von Agglomeraten vor, deren Dimensionen zwischen 0,3 und 100 |im liegen.

Der morphologische Aspekt des Produkts ist in Fig. 1 dargestellt die eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (G = 1200) zeigt Aus dieser Aufnahme sieht man, daß der Modul (diambtre apparent) bei 40 μιη liegt - Kristalline Struktur:

Sie wird durch Röntgenbeugung RX bewiesen.

Das Neodymhydroxynitrat ist ein wenig kristallisiertes Produkt dessen Kristallisationsgrad 60 bis 70 % nicht überschreitet

Das mit monochromatischer Kupferstrahlung (K α Cu g = 15,418.10*3 μπι) erhaltene RX-Spektrum ist das folgende: beobachteter Bragg’scher Winkel 2 Θ Netzabstand d (IO*2 pm) rel. Intensität l/lo 9,40 9,40 100 10,58 8,35 100 16,56 5,35 20 18,83 4,71 20 21,28 4,17 22 27,45 3,25 83 27,49 3,24 71 29,05 3,07 64 33,45 2,68 22 -2-

AT 393 823 B - Chemische Zusammensetzung:

Sie entspricht der oben angegebenen chemischen Formel.

Sie wird qualitativ bestätigt durch: • Infrarotspektrophotometrie:

Fig. 2 stellt das Spektrum eines KBr-Preßlings dar.

Die charakteristischen Peaks sind: - OH"-Banden = 3500 cm** - NO^'-Banden = 1600 cm"* und 1400 cm'* • Diffemnrialthermoanalvse:

Das Produkt wird unter kontrollierter trockener Luft mit einem Temperaturanstieg von 300 °C pro Stunde kalziniert Die erhaltenen Resulate sind folgende: - 100 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Wasserverlust. - 130 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Wasserverlust. - 340 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Verlust an ΝΟχ. - 540 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Verlust an ΝΟχ.

Die chemische Zusammensetzung des erfindungsgemäß hergestellten Produkts wird quantitativ bestätigt durch: • Chemische Analyse: - Das Neodym wird an einer Probe (100 bis 150 mg), die in einigen Tropfen 4N Salpetersäure gelöst und in einem Acetat-Puffer (pH=5,8) verdünnt wurde, mit EDTA in Gegenwart von Xylenol-Orange titriert. - Die Gruppe OH'-Gruppe wird an eine Probe von etwa 100 mg, gelöst in 20 cm3 0,1N Chlorwasserstoffsäure, mit Hilfe einer 0,1N Sodelösung bestimmt. - Die NOj-Gruppe wird mit Hilfe des Devarda-Reduktionsmittels reduziert und nach dem Eindampfen zur

Trockene acidimetrisch bestimmt.

Die Elementaranalyse, ausgedrückt in Gew. %, ist folgende: der Wassergehalt wird aus der Differenz bestimmt.

Nd3+ OH' NO3- h2o % 55,5 ± 1 ä 57,2 ± 1 15,4 ± 1 ä 17,7 ± 1 11,6 ± 5 ä 17,1 ± 5 10,3 ± 3 ä 15,2 ± 3 was der folgenden berechneten Formel entspricht:

Nd(OH)2)3_2i7 (^3)0,3-0,7’l'5'2'2 H2° • Thermogravimetrie:

Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt: 25/100 °C 100/200 °C 200/340 °C 340/650 °C - 12,0 % bis 14,1 % - 3,1 % bis 3,6 % - 7,1 % bis 8,2 % - 12,4% bis 15,3% ΔΡ 1000 °C - 34,7 % bis 41,2 % -3-

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In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die wässerige Neodymnitratlösung mit der Base gemischt.

Erfindungsgemäß bedient man sich eines Neodymnitrats in wasserfreier Form oder in Form eines Hydrats, nämlich des NdfNOßJ.ö H2O.

Die Reinheit des verwendeten Neodymsalzes wird in Abhängigkeit von den Anforderungen der in Aussicht genommenen Verwendung ausgewählt.

Die Acidität der genannten Lösung ist beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht kritisch.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Base wird in Form einer wässerigen Lösung eingesetzt Man kann eine wässerige Basenlösung, wie eine von Ammoniak, Soda, Kaliumcarbonat, Ammoniumcarbamat, Harnstoff, Hexamethylentetramin etc. verwenden.

Ebenso kann man gasförmigen Ammoniak einsetzen.

Erfindungsgemäß verwendet man vorzugsweise eine Ammoniaklösung.

Die Normalität der eingesetzten basischen Lösung ist erfindungsgemäß kein kritischer Faktor: sie kann innerhalb weiter Grenzen, beispielsweise zwischen 0,1 und 11N variieren, doch werden vorzugsweise Lösungen verwendet deren Konzentration zwichen 2 und 11N variiert.

Aus dem Vorhergehenden folgt, daß das Verhältnis zwischen basischer Lösung und Neodymnitratlösung an die Konzentration der Neodymnitratlösung gebunden ist

Wenn das Molverhältnis [OH"]/[Nd3+] über 2,2 liegt, ist die Konzentration der Neodymnitratlösung nicht kritisch und kann innerhalb weiter Grenzen schwanken: diese Konzentration kann, ausgedrückt als Nd3+-Kation, beispielsweise zwischen 0,1 und 6,0 Mol/1 liegen.

Wenn das Molverhältnis [OH']/[Nd3+] weniger als oder gleich 2,2 beträgt, ist die Konzentration der Neodymnitratlösung höchstens gleich 1,0 Mol/1 und kann vorzugsweise zwischen 0,1 und 1,0 Mol/1 liegen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Auswahl einer Konzentration der Neodymnitratlösung, ausgedrückt als Kation Nd+3, von 0,7 Mol/1 bis 1,5 Mol/1 und eines Molverhältnisses [OH']/[Nd3+] zwischen 2,2 und 3,0.

Man kann die Mischung der oben genannten Reaktionskomponenten auf verschiedene Weise vornehmen. Beispielsweise kann man die Komponenten gleichzeitig unter Rühren der wässerigen Neodymnitratlösung und der basischen Lösung mischen oder man kann die Base in die wässerige Neodymnitradösung oder umgekehrt in kontinuierlicher Weise oder auf einmal zusetzen.

Die Zusatzgeschwindigkeiten der Reaktionsmittellösungen weiden so eingestellt, daß man das oben definierte Verhältnis [OH‘]/[Nd3+] erhält

Eine Regulierung der Zusatzgeschwindigkeiten ist auch möglich, indem man den pH-Wert kontrolliert, welcher meist zwischen 7,5 und 9,5 schwankt

Die Temperatur der Reaktionsmischung wird zwischen 10 und 50 °C, insbesondere zwischen 10 und 30 °C eingestellt.

Die Verweilzeit der Mischung im Reaktionsmedium kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, nämlich zwischen weniger als 0,1 sec bis zu mehreren Stunden, beispielsweise 48 Stunden und mehr. Eine Verweilzeit von 5 min bis zu 30 min ist im allgemeinen zufriedenstellend.

Die Rührbedingungen sollen ziemlich energisch sein. Die Rührgeschwindigkeit hängt vom Typ des Rührers und vom Verhältnis des Durchmessers von Rührer und Reaktionsgefäiß ab. Beispielsweise wird die Rührgeschwindigkeit eines vierflügeligen Rührers, der sehr knapp an den Wänden des Reaktionsgefäßes von 15 cm Durchmesser (Nutzvolumen = 750 ml) entlang streicht, bei 100 bis 1000 U/min liegen.

Die zweite Stufe des Verfahrens besteht darin, den erhaltenen Niederschlag, der in der Reaktionsmasse suspendiert ist, abzutrennen.

Der Niederschlag kann aus dem Reaktionsmedium durch übliche Verfahren der Flüssig-Feststoff-Abtrennung, insbesondere durch Filtration oder durch Zentrifugieren äbgetrennt werden, welch letzteres wegen der kurzen Verfahrenszeit bevorzugt ist Diese Abtrennung erfolgt im allgemeinen bei Raumtemperatur, meist bei 15 bis 25 °C.

Der zentrifugierte Niederschlag oder der Filterkuchen wird dann gewaschen, um die auf dem Niederschlag adsorbierten Anionen zu entfernen. Die Waschung erfolgt mit Wasser, vorzugsweise mit destilliertem oder permutiertem Wasser, dessen Temperatur unabhängig zwischen 5 und 90 °C variieren kann. Es werden mehrere Waschungen vorgenommen, meist wäscht man ein bis drei mal. Nach dem Waschen liegt der Wassergehalt des Kuchens zwischen 20 und 80 %, in der Regel zwischen 20 und 50 %.

Der nach der Abtrennung und Waschung erhaltene Niederschlag wird dann einer Trocknungsstufe zugeführt, die unter milden Bedingungen erfolgt. Die Trocknung geschieht meist an der Luft Die Trocknungstemperatur kann zwischen Raumtemperatur und 80 °C liegen.

Die Dauer der Trocknung hängt von der Temperatur ab: sie kann zwischen 15 min und 48 h liegen und wird umso kürzer sein, je höher die gewählte Temperatur ist

Die Trocknung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur vorgenommen und dauert 10 bis 24 Stunden.

Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren erhält man ein Neodymhydroxynitrat der Formel (I). -4-

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Durch Dehydratisierung und gegebenenfalls Trocknung des Neodymhydroxynitrats der Formel I erhält man ein Produkt, in welchem 0,5 < z' ^ 1,2 bedeutet, d. h. ein Neodymhydroxynitrat der Formel

Nd(OH)x, (N03)y.. z'H20 (Π) in welcher - 2,3 £ x' < 2,7 - 0,3 < y’ < 0,7

-0,5<z’^U

Gegenstand der Erfindung ist auch das Verfahren zur Herstellung dieses Neodymhydroxynitrats der Formel Π. Das der Formel (IQ entsprechende Neodymhydroxynitrat hat folgende Eigenschaften: - Morphologie:

Diese ist der des Neodymhydroxynitrats der Formel (1) ähnlich. - Kristalline Struktur

Die Röntgenbeugungsanalyse zeigt, daß das Neodymhydroxynitrat der Formel (Π) ein wenig kristallisiertes Produkt ist, dessen Kristallisationsgrad 60 bis 70 % nicht überschreitet

Das mit monochromatischer Kupferstrahlung (K α Cu g = 15,418.10*3 pm) erhaltene RX-Spektrum ist das folgende: beobachteter Bragg'scher Winkel 2P Netzabstand d(10*2pm) rel. Intensität Z/Io 10,58 835 100 21,28 4,17 22 27,49 334 71 29,22) 3,06) 29,75) 3,00) 9 31,6 2,83 1 33,65) 2,66 (1) 34,71) 2,58) 1 42,58) 2,12) (2) 43,10) 2,10) 5 48,40) (2) 48,80) 1,881) 1,866) 7 (1) = Halo (2) = Schulter - Chemische Zusammensetzung:

Sie entspricht der oben angegebenen chemischen Formel. Qualitativ wird sie bestätigt durch: -5-

AT 393 823 B • Infrarotspektrophotometrie:

Fig. 3 zeigt das an einem KBr-Preßling erhaltene Spektrum. Die charakteristischen Peaks sind: OH" -Banden = 3550 cm'1 NO^'-Banden = 1630 cm"*, 1400 cm’1,1330 cm’1,1050 cm"*, 640 cm’* und 560 cm'* • Differentialthermoanalvse:

Das Produkt wird in kontrollierter trockener Luftatmosphäre mit einem Temperaturanstieg von 300 °C pro Stunde kalziniert. Die erhaltenen Resultate sind die folgenden: - 80 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Wasserverlust, - 130 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Wasserverlust, - 320 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Verlust von ΝΟχ - 540 °C: endothermer Peak, entsprechend einem Verlust von NOx

Die chemische Zusammensetzung des erfindungsgemäß hergestellten Produktes wird quantitativ bestätigt durch: • Chemische Analyse:

Diese wird in oben angegebener Weise durchgeführt. Die Elementaranalyse, ausgedrückt in Gew.-%, ist die folgende, wobei der Wassergehalt aus der Differenz bestimmt wird:

Nd3+ OH* NO3- %o % 66,6 ± 1 ä 59,1 ± 1 213 ± 1 ä 15,9 ± 1 8.7 ± 5 ä 17.7 ± 5 3,4 +3 ä 73 ±3 was der folgenden berechneten Formel entspricht:

Nd(OH)2t3_2)7 (NtVooj 0,5'lj2 H2° • TTiemogravimetrie;

Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt: 25/100 °C 100/200 °C 200/360 °C 360/650 °C - 3,2 % bis 4,3 % - 3,6 % bis 3,8 % - 7,9 % bis 8,2 % - 13,9 % bis 15,5 % AP 1000°C - 28,6 % bis 31,8 %

Das der Formel (II) entsprechende Neodymhydroxynitrat wird gemäß einem Verfahren erhalten, das gekennzeichnet ist durch die Entwässerung des Neodymhydroxynitrats der Formel (I) und gegebenenfalls Trocknung des erhaltenen Produkts.

Man kann die Entwässerung so vornehmen, daß man in Luft oder unter vermindertem Druck der

Größenordnung von 1,33 bis 1,33.10^ Pa trocknet. Die Trocknungstemperatur muß unterhalb der Schmelz- oder Zersetzungstemperatur des Produkts der Formel (I) liegen. Sie kann beispielsweise zwischen Raumtemperatur -6-

AT 393 823 B und 200 °C liegen.

Die Trocknungsdauer hängt von der Temperatur ab: sie kann kurz, in der Größenordnung von 1 min sein, kann aber auch 48 Stunden erreichen.

Bei einer Trocknungstemperatur zwischen 80 und 150 °C kann sie zwischen 1 min und 3 Stunden liegen.

Das Neodymhydroxynitrat der Formel (Π) kann auch erhalten werden, warn man das Neodymhydroxynitrat der Formel (I) mit einem organischen Lösungsmittel in Kontakt bringt. Im allgemeinen geschieht dies durch eine Waschung des meist in Form eines Filterkuchens äbgetrennten Niederschlags. Man verwendet dabei ein leichtes organisches Lösungsmittel und zwar insbesondere einen Alkohol, Ether, ein aliphatisches Keton, vorzugsweise Ethanol, Methanol, Aceton, Diethylether.

Man nimmt eine oder mehrere Waschungen vor, meist wäscht man 1 bis 3 mal.

Die Menge an verwendetem Lösungsmittel in bezug auf die zu waschende Niederschlagsmenge ist nicht kritisch. Im allgemeinen verwendet man 80 bis 120 cm^ Lösungsmittel für 10 g Niederschlag.

Der Entwässerungsvorgang mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels kann von einer Trocknungsstufe gefolgt werden. Die Trocknung kann in Luft oder unter vermindertem Druck der Größenordnung von 1,33 bis 1,33.10^ Pa erfolgen. Die Trocknungstemperatur liegt zwischen Raumtemperatur und 200 °C. Die Trocknungszeit kann innerhalb weiter Grenzen variieren: sie kann zwischen 30 min und 48 h liegen, vorzugsweise wird sie auf 2 bis 8 Stunden eingestellt.

Auf diese Weise erhält man ein Neodymhydroxynitrat der Formel (Π).

Die Verfahren zur Herstellung der Neodymhydroxynitrate der Formel (I) und (Π) können in üblichen Vorrichtungen erfolgen.

Die Mischung der Lösungen der Reaktionskomponenten geschieht in einem Reaktionsgefäß, das mit Sicherheitsheizung, beispielsweise Wasserzirkulation in einem Doppelmantel des Reaktors oder mit Wärmeaustauschern (Heizschlangen) ausgestattet ist. Das Reaktionsgefäß muß auch mit üblichen Einrichtungen zur Temperaturkontrolle (Thermometer) und Rühreinrichtungen (Blattrührer, Ankerrührer, Schraubenrührer oder Turbinenrührer) sowie mit Einleiteinrichtungen für eine oder beide Reaktionskomponenten in Form wässeriger Lösungen, beispielsweise mit einer Dosierpumpe ausgestattet sein.

Die Vorrichtungen zur Durchführung der Trenn- und Trocknunggvorgänge erfordern keinerlei Besonderheiten.

Die Filtration der erhaltenen Suspension kann über einem Druckfilter mit Inertgas, wie Stickstoff, einem Filter mit Unterdrück (Büchner, Nutsche) oder einer kontinuierlichen Filtereinrichtung, beispielsweise einem Rotationsfilter vom Typ Vemay oder einem Bandfilter erfolgen.

Der Niederschlag kommt in Schiffchen aus Quarz, Porzellan oder Tonerde und wird dann einer Trocknung unterzogen, die in irgendeiner Trocknungseinrichtung, beispielsweise einem gelüfteten Ofen erfolgt, oder er wird unter vermindertem Druck oder in einem Exsikkator, meist unter Wasserstrahlvakuum gehalten.

Die Neodymhydroxynitrate der Formel (I) und (II) können insbesondere als Zwischenverbindungen bei der Herstellung von Oxiden oder Carbonaten des Neodym verwendet werden.

Eine spezielle Anwendung der erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen liegt in der Herstellung von Neodymoxid durch Kalzinierung eines Neodymhydroxynitrats der Formel (Γ) oder (Π).

Die als Trockenprodukt erhaltenen Neodymhydroxynitrate der Formel (I) und (Π) werden kalziniert, indem sie bei einer Temperatur zwischen etwa 650 und 1300 °C behandelt werden. Die Kalzinierungszeit ist nicht kritisch und liegt meist in der Größenodnung zwischen 1 und 4 Stunden.

Man erhält ein Neodymoxid, das nach der Kalzinierung bei Temperaturen zwischen 700 und 900 °C eine spezifische Oberfläche von 5 bis 30 m^/g haben. Unter spezifischer Oberfläche versteht man die spezifische B.E.T.-Oberfläche, die nach dem Verfahren von BRUNAUER - EMMETT - TELLER bestimmt wird, das in der Zeitschrift "The Journal of American Society 1938,60,309" beschrieben ist

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie einzuschränken.

In den Beispielen 1 bis 3 werden Neodymhydroxynitrate der Formel (I) und ihr Herstellungsverfahren erläutert.

In Beispiel 4 wird ein Neodymhydroxynitrat der Formel (Π) ausgehend von einem Neodymhydroxynitrat der Formel (I), das vorher hergestellt wurde, gewonnen.

Anschließend wird in den Beispielen 5 und 6 die Verwendung der Neodymhydroxynitrate der Formel (I) und (Π) zur Herstellung von Neodymoxid dargestellt.

Beispiel 1:

In einen 2-Liter-Doppelmantelreaktor, in welchem auf 20 °C thermostatisiertes Wasser zirkuliert und der mit Thermometer, Einleitsystem für Reaktionskomponenten und Rührvorrichtung (Vierflügelrührer) ausgestattet ist, wird gleichzeitig mit den Geschwindigkeiten von 2500 cm^/h bzw. 1600 cnrfyh eingeleitet: - eine wässerige Neodymnitratlösung mit 1,4 Mol/1 Nd^+ - eine wässerige 6N Ammoniaklösung.

Das Verhältnis [OHT/tNd^] liegt bei 4. Die Temperatur des Reaktionsmediums beträgt 20 °C. Die Verweil- -7-

AT 393 823 B zeit der Mischung im Reaktionsmedium beträgt 20 min.

Die Rührgeschwindigkeit liegt bei 400 U/min.

Nach 20 min wird die Reaktionsmasse bei Raumtemperatur über einem Büchner-Filter filtriert. Der Filterkuchen wird mit Wasser in einem Ausmaß von 100 cm3 Wasser pro 10 g Niederschlag gewaschen. 5 Anschließend wird der erhaltene Niederschlag bei Raumtemperatur in einem Exsikkator 24 Stunden unter Wasserstrahlvakuum getrocknet.

Man erhält ein Neodymhydroxynitrat der Formel (I), dessen IR- und Röntgenspektren den in der Beschreibung angegebenen entsprechen. 10 Beispiel 2:

Man verfährt wie in Beispiel 1 und verändert die Konzentration der Neodymnitratlösung auf 2,54 Mol/1 Nd3+ sowie die der Ammoniaklösung auf 10,5 N: das Molverhältnis [OH']/[Nd3+] liegt bei 2,5.

Man erhält ein Neodymhydroxynitrat der Formel (I). 15 Beispiel 3:

Bei diesem Beispiel geht man von folgenden Reaktionskomponenten aus: eine Neodymnitratlösung mit der Konzentration von 0,52 Mol/1 und eine Ammoniaklösung der Konzentration 1,7 N. Das Molverhältnis [OH']/(Nd3+] liegt bei 2,5.

Die Zufuhrgeschwindigkeiten der Neodymnitratlösung und der Ammoniaklösung liegen bei 44 1/h bzw. 20 341/h. Die Verweilzeit beträgt 0,4 sec bei einer Temperatur von 20 °C.

Man erhält ein Neodymhydroxynitrat der Formel (I).

Beispiel 4:

Man stellt zuerst ein Neodymhydroxynitrat der Formel (1) nach der Arbeitsvorschrift von Beispiel 1 her und 25 dehydratisiert dieses anschließend.

In der Vorrichtung von Beispiel 1 wird-gleichzeitig mit den Zufuhrgeschwindigkeiten von 2500 cm3/h bzw. 1600 cm3/h eingeleitet: - eine wässerige Neodymnitratlösung mit 1,41 Mol/ Nd 30 - eine wässerige 6N Ammoniaklösung.

Das Molverhältnis [OH']/[Nd3+] beträgt 4.

Die Reaktionstemperatur beträgt 20 °C, die Verweilzeit der Mischung in der Reaktionsmasse 20 min, die Rührgeschwindigkeit 400 U/min. 35 Nach 20 min wird die Reaktionsmasse bei Raumtemperatur über ein Büchner-Filter filtriert. Der Filterkuchen wird mit Ethanol in einer Menge von 100 cnr pro 10 g Niederschlag gewaschen. Anschließend wird der erhaltene Niederschlag im Trockenofen bei einer Temperatur von 200 °C 2 h getrocknet

Man erhält ein Neodymhydroxynitrat der Formel (Π), desen Röntgen- und IR-Spektren mit den in der Beschreibung angegebenen übereinstimmen. 40

Beispiel 5: 10 g des nach Beispiel 4 hergestellten Produkts, werden in ein Schiffchen eingebracht und in einen Rohrofen eingesetzt. Nach dem Temperaturanstieg von 9 °C pro Minute bis zu 700 °C wird die Temperatur 1 h gehalten. Dann läßt man in der Inertatmosphäre des Ofens abkühlen. 45 Man erhält 5,42 g eines kalzinierten Produkts vom Strukturtyp Nc^Oj (ASTM 21-579), der eine spezifische BET-Oberfläche nach dem Kalzinieren bei 700 °C von 20 m^/g hat 50 -8- 55

Claims (24)

1. AT 393 823 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung des neuen Neodymhydroxinitrats der Formel (I) Nd(OH)x(N03)y,zH20 ® in welcher -2,3£xS2,7 - 0,3 < y < 0,7 -1,5 < z < 2,2 dadurch gekennzeichnet, daß man - eine wässerige Neodymnitratlösung mit einer Base reagieren läßt, wobei das Molverhältnis zwischen der Konzentration der OH'-Ionen der Base und der Konzentration des Neodymnitrats, ausgedrückt als Kation Nd^+, über 2,2 liegt, bzw., wenn dieses Verhältnis weniger als oder gleich 2,2 beträgt, die Konzentration der Neodymnitratlösung, ausgedrückt als Kation Nd^+, bei höchstens 1,0 Mol/I liegt, - den erhaltenen Niederschlag abtrennt, wäscht und anschließend trocknet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Base gasförmiger oder wässerig gelöster Ammoniak, Soda, Kaliumcarbonat, Ammoniumcarbamat, Harnstoff oder Hexamethylentetramin verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenzeichnet, daß eine basische Lösung mit einer Normalität von 0,1 bis 11N verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine basische Lösung mit einer Normalität zwischen 2 und 11N verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis [OH']/[Nd^+] auf über 2,2 und die Konzentration der Neodymnitratlösung, ausgedriickt als Kation Nd^+, auf 0,1 und 6,0 Mol/1 eingestellt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis [OH']/[Nd^+] auf unterhalb von oder gleich 2,2 und die Konzentration der Neodymnitratlösung, ausgedrückt als Kation, auf 0,1 bis 1,0 Mol/1 eingestellt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis [OH']/[Nd^+] auf 2,2 bis 3,0 und die Konzentration der Neodymnitradösung, ausgedrückt als Kation Nd^+, auf 0,7 bis 1,5 Mol/1 eingestellt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung gleichzeitig unter Rühren der wässerigen Neodymnitradösung und der basischen Lösung herstellt oder daß man kondnuierlich oder auf einmal die Base in die wässerige Neodymnitradösung oder umgekehrt einbringt.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Molverhältnis [OH"]/[Nd^+] durch die Zufuhrgeschwindigkeit der Reaktionskomponenten einstellt.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zufuhrgeschwindigkeit der Reakdonskomponenten in Abhängigkeit vom pH-Wert der Reaktionslösung, der auf einen Wert zwischen 7,5 und 9,5 eingestellt wird, steuert. -9- AT 393 823 B
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Reaktionsmediums auf 10 bis 50 °C eingestellt wird.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Mischung im Reaktionsmedium auf 0,1 sec bis 48 h eingestellt wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührgeschwindigkeit auf 100 bis 1000 U/min eingestellt wird.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des Niederschlags durch Filtration oder Zentrifugieren «folgt
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Waschungen mit Wasser vorgenommen werden.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 80 °C vorgenommen wird.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsdauer auf 15 min bis 48 h eingestellt wird.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das Neodymhydroxinitrat der Formel (I) zu einem Produkt, in welchem 0,5 < z' < 1,2 bedeutet, dehydratisiert und gegebenenfalls anschließend trocknet.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehydratisierung durch Trocknung an der Luft oder unter vermindertem Druck zwischen 1,33 und 1,33.10^ Pa vorgenommen wird.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungstemperatur zwischen der Raumtemperatur und 200 °C eingestellt wird.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsdauer 1 min bis 48 h beträgt.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt der Formel (I) dehydratisiert wird, indem es mit einem organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird.
23. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösungsmittel Ethanol, Methanol, Aceton oder Dimethylether verwendet wird.
24. 24. Verfahren nach Anspruch 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß 30 min bis 48 h getrocknet wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -10-