碳酸镧制备及光催化降解有机物研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

以碳酸氢铵氨水作为混合沉淀剂（刘瑞金，赵治华）：氯化镧溶液为料液,采用并流沉淀法制备碳酸镧产品,考察了底液中稀土浓度、反应时间及沉淀废水回用对产品质量的影响,并对产品物相结构和形貌进行了表征,最后与采用碳酸氢铵作为沉淀剂的工艺进行了技术指标对比。结果表明,在控制底液中稀土浓度为30g/l,反应时间为7h,沉淀废水回用的条件下，产品的主要成la2(co3)s.8h2o,cl-含量0.07%,稀土总量≥45%。沉淀1t稀土氧化物产出5.9m3沉淀废水,废水中氯化铵含量为169g/l。与采用碳酸氢铵作为沉淀剂的工艺相比,采用混合沉淀剂一方面大幅降低了废水的产出量,进而减少了废水的治理成本;另一方面有效利用了c元素,从而降低了温室气体co2的排放量和碳酸氢铵的使用量,具有良好的经济和环境效益。

碳酸稀土是一种非常重要的稀土中间产品，既可作为制备稀土新材料的前驱体，也可作为制备硝酸稀土或高品质氯化稀土的原材料。采用不同类型沉淀剂制备碳酸稀土的研究较多，使用的沉淀剂主要有碳酸氢 铵［１－５］、碳 酸 氢 钠［６］、碳 酸 钠［７］和 尿 素［８］ 等。目前，北方大部分稀土企业生产碳酸稀土的方 法是使碳酸氢铵溶液与氯化稀土在一定条件下进行 反应，浆液经过滤、洗涤后可制备出碳酸稀土。此法 在沉淀废水回用的条件下，碳 酸 稀 土 产 品 中 Ｃｌ－ 含 量＜０．１％，稀土总量≥４５％，沉淀１ｔ稀土氧化物需 消耗碳酸氢铵１．５ｔ，产出沉淀废水１０ｍ３，废水中氯化铵含量在１００ｇ／Ｌ左右。 上述制备碳酸镧的工艺存在两个问题：一是由于碳酸氢铵溶解度较低，通常在加热状态下也只能配制成浓度为３ｍｏｌ／Ｌ左右的碳酸氢铵溶液，致使沉淀过程产出的废水量较多且废水中氯化铵浓度较低，继而导致后续废水处理成本较高；二是在沉淀过 程中 ＣＯ２的排放量较大。鉴于这些问题，本文采用 并流沉淀法（并流沉淀法是物料以并流方式流动，在并流过程中达到混合沉淀的目 的），用 碳 酸 氢 铵 －氨 水作为混合沉淀剂制备碳酸镧产品，并对反应条件、 产品结构和形貌等进行了研究，以期获得符合客户要求的碳酸镧产品。在此基础上，能够大幅降低沉淀废水的产出量和 ＣＯ２的排放量，进而减少废水的治理成本。

姜晓丽，陈建博（2015）：用正加料沉淀方式，用工业级碳酸钠作沉淀剂,通过对料液浓度、碳酸钠浓度、反应温度、反应时间的控制，制备出低钠碳酸镧。在制备过程中,随着料液浓度、反应温度、反应时间的增加,钠含量呈现先降低后增加的趋势,但随着碳酸钠浓度的增高钠含量呈现降低的趋势。在最优工艺条件下制备出的碳酸盐,经xrd检测为正碳酸镧盐,晶体结构属于正交晶系，且无杂峰出现,不存在碱式盐;原子吸收光谱仪测定钠含量为20ppm;经粒度分析仪和比表面积分析仪分析发现，其颗粒粒径分布均匀且较集中,颗粒较大,中心粒径d3o为52.37μm,比表面积为0.12m2lg,说明晶体吸附na*能力小，可以有效洗涤去除吸附在碳酸镧上的na ;经sem测试分析发现,其粒径约在50μm,形貌呈片状，无明显团聚现象，晶体堆密度较低，说明晶体间包裹na*能力小，可以有效降低由于团聚而夹带的na*。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

主要采用实验法的研究方法，通过实验获取一定的实验数据，然后通过某些专业的数据处理软件分析数据，通过定量分析法，观察法，调查法等了解碳酸镧降解有机物的意义和效率。