CN104418378A - XNH4Br·LaBr3·YH2O、其制备方法以及无水溴化镧的制备方法 - Google Patents

XNH4Br·LaBr3·YH2O、其制备方法以及无水溴化镧的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复盐XNH4Br·LaBr3·YH2O及其制备方法，所述方法包括：（1）将分子式为LaBr3·mH2O的水合溴化镧与溴化铵均匀混合，其中，m>0；（2）将步骤（1）所得混合物加热，即得所述复盐；本发明所述复盐脱水容易，且加热脱水过程中水解程度小，有利于制备高纯度的无水溴化镧。

Description

XNH4Br·LaBr3·YH2O、其制备方法以及无水溴化镧的制备方法
技术领域
本发明涉及无机材料的制备技术领域，具体涉及XNH4Br·LaBr3·YH2O、其制备方法以及基于XNH4Br·LaBr3·YH2O制备无水溴化镧的方法。
背景技术
以Ce3+离子激活的溴化镧晶体(LaBr3:Ce3+)是近年来发展起来的一种新型的无机闪烁晶体。与同类晶体相比较，该晶体具有较高的光产额、较好的能量分辨率、较快的衰减时间、非线性响应小等优点；相较于传统的NaI(TI)晶体，以Ce3+离子激活的溴化镧晶体具有很多优异的性质，具有工业化和商业化的可行前景，有望全面取代传统的NaI(TI)晶体，从而在医疗仪器、高能物理实验研究、油井勘探和安全稽查等领域得到广泛应用。
无水溴化镧的制备是上述溴化镧晶体制备的关键环节之一。目前制备无水溴化镧的方法有以下几种：
(1)化学气相反应传输法。杨冬梅在文献[详见文献：杨冬梅，于锦，蒋军辉，王之昌。由氧化镧直接制备无水溴化镧[J]。材料与冶金学报，2003,2（2）：113-114；杨冬梅，于锦，蒋军辉，王之昌。由稀土氧化物直接制备无水稀土溴化物[J]。稀土，2004，25（2）：8-9]中详细描述了该方法：将氧化镧、液溴和铝粉的混合物置于长石英管的高温区进行反应，得到无水溴化镧和氧化铝的混合物。过量的铝粉和液溴反应生成Al2Br6气体，在一定温度下无水溴化镧与Al2Br6反应生成气体LaAl3Br12，气体LaAl3Br12向低温区移动并在低温区分解得到纯度较高的无水溴化镧。该方法工艺复杂，反应时间长（约24小时），产物产率低（约26.8%）。
(2)水合溴化镧络合脱水法。孙同山在文献【详见文献：孙同山，赵玉亭，王茜，李瑞梅。水合溴化镧的脱水动力学及与二甲基亚砜配合物的合成和热分析研究[J]。中国稀土学报，1994,12（3）：213-217】中详细描述了该方法：首先以水合溴化镧与二甲基亚砜为原料制备了两者的配合物，然后将该配合物在一定温度下加热进行脱水以制备无水溴化镧。实验结果表明，在静态空气气氛下，在211～312℃温度范围内生成无水溴化镧；但是，当温度升高至520℃以上时，无水溴化镧被空气中的氧气和水蒸气完全氧化为溴氧化镧（LaOBr）。该方法得到的无水溴化镧烧结性差，在储存的过程中很容易吸水变质。
（3）水合溴化镧程序升温法制备无水溴化镧。该方法在专利CN201110344581.7中有详细描述，该方法是用氯根含量为＜20ppm的碳酸镧，用40%氢溴酸溶解，碳酸镧与氢溴酸的重量比1∶1.6，经浓缩、结晶得到LaBr3·6H2O；LaBr3·6H2O与NH4Br按重量比1∶0.8在混料机中混合，用水喷射泵抽真空，当真空度达到0.08Pa时，设定升温程序开始加热，温度在室温～410℃，控制分段升温速度和保温时间，得到无水溴化镧。该方法对反应环境要求极为严苛，需要保证很高的真空度，另外，反应过程的控制复杂，需要严格控制分段升温速度和保温时间。
（4）水合溴化镧溴化氢气氛保护脱水法。该方法是将水合溴化镧在溴化氢气氛保护下进行脱水以制备无水溴化镧。根据化学平衡原理，溴化氢气体的存在能够大大抑制水合溴化镧脱水后期水解反应的发生，并且能够将水解产物重新转化为无水溴化镧，从而保证了产物无水溴化镧的纯度。该方法中溴化氢的用量很大，对设备的耐腐蚀性要求较高，含水蒸气的溴化氢尾气的解析提纯难度高，从而导致该工艺方法复杂、生产成本非常高。
随着溴化镧闪烁晶体的发展，对原料无水溴化镧的需求也日益迫切。由于无水溴化镧高温水解性极强，其制备过程对周围环境中氧气和水蒸气含量控制要求极为苛刻，导致目前高纯度无水溴化镧生产工艺复杂，过程控制难度大，产品成本很高，制约了溴化镧闪烁晶体的发展。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种复盐XNH4Br·LaBr3·YH2O，其制备方法，以及以XNH4Br·LaBr3·YH2O为反应起始原料或中间产物制备无水溴化镧的方法。本发明所述XNH4Br·LaBr3·YH2O脱水容易，且加热脱水过程中水解程度小，因此，以XNH4Br·LaBr3·YH2O为原料进行脱水反应可获得高纯度的无水溴化镧；所述制备XNH4Br·LaBr3·YH2O的方法以水合溴化镧为原料，在相对简单的工艺条件下即可制备出高纯度（>99.9%）的XNH4Br·LaBr3·YH2O。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种复盐，其分子式为XNH4Br·LaBr3·YH2O，其中，X为2或3，Y为0～1。
本发明还提供了上述复盐的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将分子式为LaBr3·mH2O的水合溴化镧与溴化铵均匀混合；
其中，m表示每分子所述水合溴化镧中含有的结晶水的个数，0<m≤7；优选地，m为1,2,3,4,5,6或7；当m=7时，所述水合溴化镧即七水溴化镧；
（2）将步骤（1）所得混合物加热，即得XNH4Br·LaBr3·YH2O。
作为优选，以重量计，步骤（1）所述水合溴化镧与溴化铵的加料量比为（1+0.05m）：（0.52～12.48）。
根据本发明的某些实施方案，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，所述溴化铵的加料量例如为0.6重量份、1.5重量份、2.5重量份、3.5重量份、4.5重量份、5.5重量份、6.5重量份、7.5重量份、8.5重量份、9.5重量份、10.5重量份、11.5重量份、12.4重量份。
作为优选，步骤（2）中，所述加热为：首先在120～300℃加热0.5～4.5小时，然后在300～450℃加热1.0～5.5小时。
根据本发明的某些实施方案，所述加热温度120～300℃例如为130℃、150℃、170℃、190℃、210℃、230℃、250℃、270℃、290℃；
所述加热时间0.5～4.5小时例如为0.6小时、0.9小时、1.2小时、1.5小时、1.8小时、2.1小时、2.4小时、2.7小时、3.0小时、3.3小时、3.6小时、3.9小时、4.2小时、4.5小时；
所述加热温度300～450℃例如为310℃、325℃、340℃、355℃、370℃、385℃、400℃、415℃、430℃、345℃；
所述加热时间1.0～5.5小时例如为1.3小时、1.8小时、2.3小时、2.8小时、3.3小时、3.8小时、4.3小时、4.8小时、5.3小时。
作为优选，将步骤（2）中在室温～250℃合成的溴化铵回收至步骤（1）中循环利用。
上述方法制备XNH4Br·LaBr3·YH2O的工艺流程图见图1。
本发明另一个目的在于提供一种制备无水溴化镧的方法，所述方法包括：XNH4Br·LaBr3·YH2O于具有一定密封性的密闭环境下加热，制得无水溴化镧。
上述制备无水溴化镧的方法中，优选地，所述XNH4Br·LaBr3·YH2O由上述复盐的制备方法制备得到。
上述方法中，术语“具有一定密封性的密闭环境”是指可以有效地抑制溴化铵的挥发和分解，并可以有效隔绝产物无水溴化镧与空气中氧气和水蒸气接触的密闭环境，该密闭环境具有一定的密封性。
优选地，通过在XNH4Br·LaBr3·YH2O上放置覆盖物来实现具有一定密封性的所述密闭环境。
进一步优选地，所述覆盖物为固体粉料或多孔材料；更进一步优选地，所述固体粉料为氯化钾、氯化钠、氯化钡、氧化铝、石英砂、XNH4Br·LaBr3·YH2O、水合溴化镧、水合氯化镁、氧化镧、氧化镁、氯化铵或溴化铵的任意一种或几种的混合物，所述多孔材料为陶瓷多孔材料、碳化硅多孔材料、氧化硅多孔材料、硅铝酸盐多孔材料、氧化铝多孔材料、氧化钛多孔材料、氧化锆多孔材料、氧化锰多孔材料、氧化铁多孔材料、磷酸盐多孔材料、硫化物多孔材料；在本发明的一些实施例中，所述覆盖物为氯化钾或氯化钡或氧化铝或石英砂或XNH4Br·LaBr3·YH2O或水合溴化镧或多孔陶瓷，在本发明的另一些实施例中，所述覆盖物为氧化铝和石英砂的混合物或水合溴化镧和溴化铵的混合物或氧化镧和溴化铵的混合物或氧化镁和氯化铵的混合物或水合氯化镁和氯化铵的混合物。覆盖物可以有效地抑制溴化铵加热过程中的挥发和分解，提高溴化铵的利用率；另外，覆盖物能够有效地隔绝产物无水溴化镧与空气中氧气和水蒸气的接触，避免高温下无水溴化镧水解反应的发生。
进一步优选地，所述覆盖物的厚度大于5mm，例如所述覆盖物的厚度为：6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm；进一步优选地，所述覆盖物的厚度大于10mm，例如为13mm、18mm、23mm、28mm、33mm、38mm、43mm、48mm、53mm或58mm。
作为优选，所述XNH4Br·LaBr3·YH2O于具有一定密闭性的密闭环境下加热为：首先在250～500℃加热0.5～3.5小时，然后在500～850℃加热0.5～3.5小时。根据本发明的某些实施方案，所述加热温度250～500℃例如为280℃、310℃、340℃、370℃、400℃、430℃、460℃或490℃，所述加热时间0.5～3.5小时例如为0.6小时、0.9小时、1.2小时、1.5小时、1.8小时、2.1小时、2.4小时、2.7小时、3.0小时或3.3小时，所述加热温度500～850℃例如为510℃、540℃、570℃、600℃、630℃、660℃、690℃、720℃、750℃、780℃、810℃或840℃，所述加热时间0.5～3.5小时例如为0.6小时、0.9小时、1.2小时、1.5小时、1.8小时、2.1小时、2.4小时、2.7小时、3.0小时或3.3小时。
作为优选，可以将反应过程中在室温～250℃合成的溴化铵回收、循环利用。
根据上述方法制备无水溴化镧的工艺流程图见图2。
对于本发明所提供的复盐XNH4Br·LaBr3·YH2O，发明人通过实验证明，与水合溴化镧相比，相同条件下，XNH4Br·LaBr3·YH2O加热脱水过程中的水解程度小；因此，以XNH4Br·LaBr3·YH2O为原料进行脱水反应制备无水溴化镧，工艺简单，流程缩短，且能得到高纯度的无水溴化镧，因此，XNH4Br·LaBr3·YH2O可以成为无水溴化镧制备中的反应原料或中间产物，具有很好的应用前景。
对于本发明的制备XNH4Br·LaBr3·YH2O的方法，发明人通过大量的实验研究发现，在300～400℃左右，水合溴化镧和溴化铵反应形成复盐XNH4Br·LaBr3·YH2O。复盐的结构减弱了结晶水和溴化镧的结合，有利于脱水的进行，减弱脱水过程中的水解程度。即使发生了水解，溴化铵在一定温度下还可以与水解产物发生反应，从而保证了产物XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度，本发明方法所制备XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度大于99.9%。
对于本发明的以XNH4Br·LaBr3·YH2O为起始反应原料或中间产物的制备无水溴化镧的方法，发明人通过大量的实验研究发现，当对XNH4Br·LaBr3·YH2O进行加热时，结晶水和溴化铵分别溢出，得到产物无水溴化镧。在此过程中，加热可使溴化铵分解生成氨气和溴化氢气体，这些气体可以稀释反应器内水蒸气和氧气的浓度，同时溴化氢和溴化铵可以有效地抑制反应器内水解反应的发生并可以将水解产物转化为无水溴化镧，从而保证了无水溴化镧的纯度，所制备无水溴化镧的纯度达99.5%以上，含水量小于0.1%；并且，本发明的制备无水溴化镧的方法可利用水合溴化镧和溴化铵为原料直接制得无水溴化镧，这些原料易得、成本较低，制备工艺简单、流程短，制备过程容易控制，产品收率高，生产成本低，具有良好的应用前景。
另外，对于本发明方法中所采用的原料如溴化铵、七水溴化镧、石英砂、氧化铝等没有具体限制，它们均可以采用普通商购产品。所述原料优选处于粉末形式，对所述粉末的粒径没有特别限制。
附图说明
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1为根据本发明方法制备XNH4Br·LaBr3·YH2O的工艺流程图；
图2为根据本发明方法制备无水溴化镧的工艺流程图；
图3为根据本发明制备的XNH4Br·LaBr3·YH2O的XRD图谱；
图4为根据本发明制备的无水溴化镧的XRD图谱。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下所述。
一、根据下列方法对本发明实施例所制备的XNH4Br·LaBr3·YH2O进行测试：
1.滴定法测定样品水溶液沉淀物以确定XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度。在本发明中，XNH4Br·LaBr3·YH2O中的主要杂质为溴氧化镧(LaOBr)，XNH4Br·LaBr3·YH2O纯度的计算方法是：XNH4Br·LaBr3·YH2O纯度=100%-LaOBr%。其中，LaOBr%是指溴氧化镧在样品中所占的重量百分数。测定LaOBr%的方法如下：将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O样品溶于水中，用六张Φ90mm的定量滤纸(杭州特种纸业有限公司)对水溶液反复过滤三次直至滤液特别澄清为止。将滤纸用去离子水反复冲洗以洗去上面附着的镧离子，将洗完后含有溴氧化镧颗粒的滤纸放入烧杯中，加入过量的配制的1+1的盐酸（分析纯，纯度36%～38%；厂家：北京化工厂），在电炉上将烧杯中溶液加热煮沸并静置五分钟使沉淀物反应完全。将烧杯中溶液进行EDTA滴定以确定镧离子的含量（测试方法见《有色冶金分析手册》，冶金工业出版社，2008，P330-331），从而得到XNH4Br·LaBr3·YH2O中溴氧化镧的含量，进而转化为XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度。
2.样品中水分含量的测定（即：Y值的确定）。水分的测定采用卡尔费休滴定法，仪器采用上海化工研究院仪表厂的KF-1B型水分测定仪。
3.X射线衍射分析。使用X射线衍射仪(型号：X'Pert PRO MPD；厂家：Philips)采用X射线衍射(XRD)确定XNH4Br·LaBr3·YH2O的存在状态。
4.滴定法确定溴化铵与溴化镧的摩尔比（即：X值的确定）。将样品溶于水中，用标准的硝酸银溶液滴定其中溴离子的含量，用EDTA法滴定其中镧离子的含量。根据下式确定X的值，其中nBr和nLa分别表示溶液中溴离子和镧离子的摩尔数。
二、根据下列方法对本发明实施例所制备的无水溴化镧进行测试：
1.滴定法测定样品水溶液沉淀物以确定无水溴化镧的纯度。在本发明中，无水溴化镧中的主要杂质为溴氧化镧(LaOBr)，无水溴化镧纯度的计算方法是：无水溴化镧纯度=100%-LaOBr%。其中，LaOBr%是指溴氧化镧在样品中所占的重量百分数。测定LaOBr%的方法如下：将得到的无水溴化镧样品溶于水中，用六张Φ90mm的定量滤纸(杭州特种纸业有限公司)对水溶液反复过滤三次直至滤液特别澄清为止。将滤纸用去离子水反复冲洗以洗去上面附着的镧离子，将洗完后含有溴氧化镧颗粒的滤纸放入烧杯中，加入过量的配制的1+1的盐酸（分析纯，纯度36%～38%；厂家：北京化工厂），在电炉上将烧杯中溶液加热煮沸并静置五分钟使沉淀物反应完全。将烧杯中溶液进行EDTA滴定以确定镧离子的含量（测试方法见《有色冶金分析手册》，冶金工业出版社，2008，P330-331），从而得到无水溴化镧中溴氧化镧的含量，进而转化为无水溴化镧的纯度。
2.样品中水分含量的测定。用本工艺处理得到的样品因为在较高温度下保温较长时间，样品中应该不含自由水或者结晶水，即使有水在如此高的温度下也已经与无水溴化镧反应生成溴氧化镧，实验测到的水分都是在测定过程中以及在常温保存过程中样品吸收的水分。水分的测定采用卡尔费休滴定法，仪器采用上海化工研究院仪表厂的KF-1B型水分测定仪。
3.X射线衍射分析。使用X射线衍射仪(型号：X'Pert PRO MPD；厂家：Philips)采用X射线衍射(XRD)确定无水溴化镧的存在状态。
本发明典型但非限制性的实施例如下：
本发明所涉及的原料均为可商购产品，包括：
七水溴化镧：上海嶅稞实业有限公司，纯度≥99.90%；
六水氯化镁：西陇化工股份有限公司，纯度≥98.0%。
溴化铵：西陇化工股份有限公司，纯度≥99.0%。
氧化铝：国药集团化学试剂有限公司，纯度≥99.4%；
石英砂：国药集团化学试剂有限公司，纯度≥99.8%；
氯化钾：西陇化工股份有限公司，纯度≥99.5%；
氯化钡：西陇化工股份有限公司，纯度≥99.0%；
氧化镧：国药集团化学试剂有限公司，纯度≥99.99%；
氧化镁：国药集团化学试剂有限公司，纯度≥98.5%；
氯化铵：西陇化工股份有限公司，纯度≥99.5%。
多孔陶瓷：详细制备方法见文献：张智，高温泡沫陶瓷的制备及性能研究[硕士论文]，中国科学院过程工程研究所，2010.5。
水合溴化镧：由上述七水溴化镧在80-120℃加热，根据样品失重情况判断最终产物。
水合氯化镁：由上述六水氯化镁在80-160℃加热，根据样品失重情况判断最终产物。
实施例1
将15.14g七水溴化镧（LaBr3·7H2O）和5.91g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在120℃保温4.5小时，然后在450℃保温1.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖5mm厚的氧化铝后，首先在250℃保温3.5小时，然后在850℃保温0.5小时，这样就得到了分层明显的上层氧化铝以及下层无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为0.52重量份，氧化铝为覆盖物，覆盖物厚度为5mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.94%，X值为2.0，Y值为0，其XRD图谱见图3；制得的无水溴化镧的纯度为99.62%，样品中水分含量为0.06%，其XRD图谱见图4，由图谱可见，其物相组成为无水溴化镧。
实施例2
将15.14g七水溴化镧（LaBr3·7H2O）和70.88g溴化铵混合均匀后加入100mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温3.0小时，然后在400℃保温5.5小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖10mm厚的氧化铝后，首先在500℃保温3.0小时，然后在850℃保温0.5小时，这样就得到了分层明显的上层氧化铝以及下层无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为6.24重量份，氧化铝为覆盖物，覆盖物厚度为10mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.97%，X值为3.0，Y值为0；制得的无水溴化镧的纯度为99.70%，样品中水分含量为0.07%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例3
将13.25g水合溴化镧（LaBr3·3.5H2O）和141.77g溴化铵混合均匀后加入200mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在250℃保温3.5小时，然后在350℃保温5.5小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O首先在500℃保温3.0小时，然后在850℃保温3.0小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为12.48重量份，XNH4Br·LaBr3·YH2O为覆盖物，覆盖物厚度为18mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.98%，X值为3.0，Y值为0；制得的无水溴化镧的纯度为99.76%，样品中水分含量为0.04%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例4
将12.76g水合溴化镧（LaBr3·2.6H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在300℃保温0.5小时，然后在400℃保温5.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O首先在450℃保温0.5小时，然后在500℃保温3.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，XNH4Br·LaBr3·YH2O为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.94%，X值为3.0，Y值为0；制得的无水溴化镧的纯度为99.81%，样品中水分含量为0.09%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例5
将12.76g水合溴化镧（LaBr3·2.6H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温4.0小时，然后在300℃保温5.5小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的石英砂，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，石英砂为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.92%，X值为3.0，Y值为0.6；制得的无水溴化镧的纯度为99.78%，样品中水分含量为0.10%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例6
将12.65g水合溴化镧（LaBr3·2.4H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的氯化钾，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，氯化钾为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.90%，X值为3.0，Y值为0.4；制得的无水溴化镧的纯度为99.82%，样品中水分含量为0.05%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例7
将13.14g水合溴化镧（LaBr3·3.3H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的氯化钡，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，氯化钡为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.94%，X值为3.0，Y值为0.9；制得的无水溴化镧的纯度为99.84%，样品中水分含量为0.07%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例8
将12.33g水合溴化镧（LaBr3·1.8H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的LaBr3·1.8H2O，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，水合溴化镧（LaBr3·1.8H2O）为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.97%，X值为3.0，Y值为0.7；制得的无水溴化镧的纯度为99.76%，样品中水分含量为0.10%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例9
将12.54g水合溴化镧（LaBr3·2.2H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的氧化铝和石英砂的混合物，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，氧化铝和石英砂的混合物为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.93%，X值为3.0，Y值为0.4；制得的无水溴化镧的纯度为99.74%，样品中水分含量为0.09%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例10
将12.71g水合溴化镧（LaBr3·2.5H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的水合溴化镧（LaBr3·2.5H2O）和溴化铵的混合物，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，水合溴化镧（LaBr3·2.5H2O）和溴化铵的混合物为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.92%，X值为3.0，Y值为0.6；制得的无水溴化镧的纯度为99.78%，样品中水分含量为0.08%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例11
将13.03g水合溴化镧（LaBr3·3.1H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的氧化镧和溴化铵的混合物，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，氧化镧和溴化铵的混合物为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.94%，X值为3.0，Y值为0.6；制得的无水溴化镧的纯度为99.88%，样品中水分含量为0.04%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例12
将13.03g水合溴化镧（LaBr3·3.1H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的氧化镁和氯化铵的混合物，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，氧化镁和氯化铵的混合物为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.93%，X值为3.0，Y值为0；制得的无水溴化镧的纯度为99.89%，样品中水分含量为0.03%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例13
将13.19g水合溴化镧（LaBr3·3.4H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖24mm的水合氯化镁（MgCl2·1.7H2O）和氯化铵的混合物，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，水合氯化镁（MgCl2·1.7H2O）和氯化铵的混合物为覆盖物，覆盖物厚度为24mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.95%，X值为3.0，Y值为0；制得的无水溴化镧的纯度为99.86%，样品中水分含量为0.06%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
实施例14
将13.03g水合溴化镧（LaBr3·3.1H2O）和28.40g溴化铵混合均匀后加入50mL的刚玉坩埚中。将坩埚盖上盖子后在200℃保温2.0小时，然后在400℃保温3.0小时，得到了XNH4Br·LaBr3·YH2O。将得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O表面覆盖12mm的多孔陶瓷，首先在500℃保温0.5小时，然后在700℃保温0.5小时，这样就得到了无水溴化镧。在该实施例中，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1.00重量份计，溴化铵的加料量为2.5重量份，多孔为覆盖物，覆盖物厚度为12mm。
根据上述测量方法对得到的XNH4Br·LaBr3·YH2O和无水溴化镧进行表征，其结果如下：
制得的XNH4Br·LaBr3·YH2O的纯度为99.98%，X值为3.0，Y值为0.5；制得的无水溴化镧的纯度为99.81%，样品中水分含量为0.04%，其XRD图谱表明其物相组成为无水溴化镧。
上文中提供了对本发明的具体描述以用于进行阐述和说明。但并非要穷举或者将本发明限于所公开的精确形式。根据以上教导，可实现很多修改和变型。上述实施例被选取用于最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够以不同的实施例并利用适于特定预期用途的不同变型来最佳地利用本发明。本发明的范围要由所附权利要求来定义。

Claims (10)

1.一种复盐，其分子式为XNH4Br·LaBr3·YH2O，其中，X为2或3，Y为0～1。
2.一种制备如权利要求1所述复盐的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将分子式为LaBr3·mH2O的水合溴化镧与溴化铵均匀混合；
其中，0<m≤7；优选地，m为1,2,3,4,5,6或7；
（2）将步骤（1）所得混合物加热，即得XNH4Br·LaBr3·YH2O。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，以重量计，步骤（1）所述水合溴化镧与溴化铵的加料量比为（1+0.05m）：（0.52～12.48）。
4.根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，步骤（2）中，所述加热为：首先在120～300℃加热0.5～4.5小时，然后在300～450℃加热1.0～5.5小时。
5.根据权利要求2-4任一项所述方法，其特征在于，将步骤（2）中在室温～250℃合成的溴化铵回收至步骤（1）中循环利用。
6.一种制备无水溴化镧的方法，其特征在于，包括：XNH4Br·LaBr3·YH2O于具有一定密封性的密闭环境下加热，制得无水溴化镧。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述XNH4Br·LaBr3·YH2O由权利要求2-5所述方法制备得到。
8.根据权利要求6或7所述方法，其特征在于，通过在XNH4Br·LaBr3·YH2O上放置覆盖物来实现所述密闭环境；
优选地，所述覆盖物为固体粉料或多孔材料；进一步优选地，所述固体粉料为氯化钾、氯化钠、氯化钡、氧化铝、石英砂、XNH4Br·LaBr3·YH2O、水合溴化镧、水合氯化镁、氧化镧、氧化镁、氯化铵或溴化铵的任意一种或几种的混合物，所述多孔材料为陶瓷多孔材料、碳化硅多孔材料、氧化硅多孔材料、硅铝酸盐多孔材料、氧化铝多孔材料、氧化钛多孔材料、氧化锆多孔材料、氧化锰多孔材料、氧化铁多孔材料、磷酸盐多孔材料、硫化物多孔材料；
优选地，所述覆盖物的厚度大于5mm；进一步优选地，所述覆盖物的厚度大于10mm。
9.根据权利要求6-8任一项所述方法，其特征在于，所述XNH4Br·LaBr3·YH2O于密闭环境下加热为：首先在250～500℃加热0.5～3.5小时，然后在500～850℃加热0.5～3.5小时。
10.根据权利要求6-9任一项所述方法，其特征在于，将反应过程中在室温～250℃合成的溴化铵回收、循环利用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108949287A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 桂林桂特板业有限公司 一种利用多孔陶瓷提高生物质成型燃料灰熔温度的方法
CN110540227A (zh) * 2018-10-29 2019-12-06 天津包钢稀土研究院有限责任公司 一种高品质无水稀土氯化物、溴化物的制备方法
CN112010339A (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 内蒙古蒙稀新材料有限责任公司 一种高纯无水氯化稀土的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101891237A (zh) * 2010-07-29 2010-11-24 中国计量学院 一种高纯无水溴化物的制备方法
CN103122483A (zh) * 2002-11-27 2013-05-29 圣戈班晶体及检测公司 稀土卤化物块的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103122483A (zh) * 2002-11-27 2013-05-29 圣戈班晶体及检测公司 稀土卤化物块的制备方法
CN101891237A (zh) * 2010-07-29 2010-11-24 中国计量学院 一种高纯无水溴化物的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GERD MEYER ET AL.: "The ammonium-bromide route to anhydrous rare earth bromides MBr3", 《JOURNAL OF THE LESS-COMMON METALS》, vol. 12, 31 January 1987 (1987-01-31), pages 155 - 160 *
M.F.BUTMAN ET AL.: "A mass spectrometric study of the molecular and ionic sublimation of lanthanum tribromide", 《RUSSIAN JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A》, vol. 2, 29 February 2008 (2008-02-29), pages 164 - 171 *
ZHANG TONG ET AL.: "Preparation of anhydrous lanthanum bromide for scintillation crystal growth", 《JOURNAL OF RARE EARTH》, vol. 30, no. 12, 31 December 2012 (2012-12-31), pages 1245 - 1248 *
张彤: "闪烁晶体用无水稀土溴化物的制备及表征", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》, no. 01, 15 January 2013 (2013-01-15) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108949287A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 桂林桂特板业有限公司 一种利用多孔陶瓷提高生物质成型燃料灰熔温度的方法
CN108949287B (zh) * 2018-08-08 2021-01-22 桂林桂特板业有限公司 一种利用多孔陶瓷提高生物质成型燃料灰熔温度的方法
CN110540227A (zh) * 2018-10-29 2019-12-06 天津包钢稀土研究院有限责任公司 一种高品质无水稀土氯化物、溴化物的制备方法
CN112010339A (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 内蒙古蒙稀新材料有限责任公司 一种高纯无水氯化稀土的制备方法
CN112010339B (zh) * 2020-09-04 2021-06-18 内蒙古蒙稀新材料有限责任公司 一种高纯无水氯化稀土的制备方法

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