Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu phương pháp thu tổng và xác định nguyên tố đất hiếm từ quặng

Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng, góp phần phát triển công nghệ khai thác.

• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Thu Tổng Và Xác Định Nguyên Tố Đất Hiếm Từ Quặng
• Loại tài liệu: Luận Văn

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN THỨ NHẤT: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu các nguyên tố đất hiếm
• 1.2. Cấu trúc điện tử của các nguyên tố đất hiếm
• 1.3. Tính chất của các nguyên tố đất hiếm
• 1.3.1. Tính chất vật lý của các nguyên tố đất hiếm
• 1.3.1.1. Tính chất kim loại
• 1.3.1.2. Bán kính kim loại của nguyên tố
• 1.3.1.3. Nhiệt độ nóng chảy của các kim loại đất hiếm
• 1.3.1.4. Tính chất ion đất hiếm hóa trị ba
• 1.3.2. Những tính chất biến đổi tuần hoàn
• 1.3.3. Tính chất ion hóa, độ âm điện
• 1.3.4. Từ tính
• 1.3.5. Màu sắc
• 1.3.6. Tính chất hóa học của các nguyên tố đất hiếm
• 1.3.6.1. Các oxit đất hiếm
• 1.3.6.2. Các hydroxyt đất hiếm
• 1.3.6.3. Các muối đất hiếm
• 1.3.6.3.1. Muối đất hiếm clorua
• 1.3.6.3.2. Muối đất hiếm nitrat
• 1.3.6.3.3. Muối đất hiếm sunfat
• 1.3.6.3.4. Muối đất hiếm oxalat
• 1.4. Các phương pháp thu tổng oxit đất hiếm
• 1.4.1. Phương pháp khô
• 1.4.2. Phương pháp ướt
• 2. PHẦN THỨ HAI: THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Phương pháp xác định tổng oxit đất hiếm
• 2.1.1. Xác định khối lượng phân tử oxit đất hiếm trung bình
• 2.1.2. Xác định khối lượng phân tử đất hiếm oxit trung bình bằng máy vi tính
• 2.2. Thu tổng đất hiếm từ quặng
• 2.2.1. Thu tổng đất hiếm từ quặng phức hợp chứa Basnezit
• 2.2.2. Thu tổng đất hiếm từ quặng Monaxit Việt Nam
• 2.3. Nghiên cứu khả năng tạo phức với axit lactic
• 2.3.1. Thử sơ bộ khả năng tạo phức của axit lactic với các ion đất hiếm
• 2.3.2. Khảo sát phổ hấp thụ electron của dung dịch phức đất hiếm với axit lactic
• 2.3.2.1. Nguồn gốc và đặc điểm phổ hấp thụ electron của phức đất hiếm
• 2.3.2.2. Áp dụng phổ hấp thụ electron để nghiên cứu sự phức đất hiếm với axit lactic trong dung dịch
• 2.4. Xác định các nguyên tố đất hiếm bằng sắc ký lỏng cao áp
• 2.4.1. Chuẩn bị cho thí nghiệm
• 2.4.2. Sử dụng thuốc thử PAR cho phản ứng trên cột để phát hiện các ion đất hiếm
• 2.4.3. Khảo sát sự phụ thuộc thời gian lưu của ion đất hiếm vào pH pha động và nồng độ axit lactic
• 2.4.4. Tách riêng mẽ và xác định các nguyên tố đất hiếm sử dụng bộ chương mới
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nguyên tố đất hiếm

Nguyên tố đất hiếm là một nhóm các nguyên tố hóa học có số nguyên tử từ 57 đến 71 trong bảng tuần hoàn, bao gồm các nguyên tố như Lantan, Neodym, và Ytri. Chúng có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp hiện đại, từ sản xuất nam châm vĩnh cửu đến các thiết bị điện tử. Việc nghiên cứu và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng là cần thiết để tối ưu hóa quy trình khai thác và chế biến. Các quặng đất hiếm như Monaxit và Xenotim chứa hàm lượng cao các nguyên tố này, do đó việc phát triển các phương pháp thu tổng hiệu quả là rất quan trọng.

1.1. Tính chất và ứng dụng của nguyên tố đất hiếm

Các nguyên tố đất hiếm có nhiều tính chất đặc biệt như độ bền cao, khả năng dẫn điện tốt và tính chất từ tính mạnh. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử, chế tạo pin, và sản xuất hợp kim. Đặc biệt, các hợp kim chứa đất hiếm có khả năng chịu nhiệt tốt và được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ. Việc nghiên cứu các tính chất này giúp nâng cao giá trị của tài nguyên khoáng sản và phát triển công nghệ chế biến hiện đại.

II. Phương pháp thu tổng nguyên tố đất hiếm

Phương pháp thu tổng nguyên tố đất hiếm từ quặng đất hiếm thường bao gồm các bước như phân tích quặng, tách chiết và xác định hàm lượng. Các phương pháp hóa học như sử dụng axit sunfuric để phân hủy quặng là phổ biến. Quá trình này không chỉ giúp thu hồi các nguyên tố mà còn tối ưu hóa hiệu suất thu hồi. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại như sắc ký lỏng cao áp trong việc xác định hàm lượng các nguyên tố cũng rất quan trọng trong nghiên cứu này.

2.1. Quy trình thu hồi và phân tích

Quy trình thu hồi nguyên tố đất hiếm từ quặng thường bắt đầu bằng việc nghiền nát quặng để tăng diện tích tiếp xúc. Sau đó, các phương pháp hóa học được áp dụng để tách chiết các nguyên tố. Sử dụng axit sunfuric là một trong những phương pháp hiệu quả nhất. Sau khi thu hồi, các mẫu được phân tích bằng các kỹ thuật như quang phổ để xác định hàm lượng và tính chất của các nguyên tố đất hiếm. Điều này không chỉ giúp đánh giá chất lượng sản phẩm mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các phương pháp hiện đại trong thu hồi nguyên tố đất hiếm từ quặng có thể nâng cao hiệu suất thu hồi lên đáng kể. Các thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng axit sunfuric trong quy trình thu tổng cho kết quả tốt hơn so với các phương pháp truyền thống. Ngoài ra, việc phân tích bằng sắc ký lỏng cao áp đã giúp xác định chính xác hàm lượng các nguyên tố trong mẫu. Những kết quả này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có thể áp dụng vào thực tiễn trong ngành công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản.

3.1. Đánh giá giá trị thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp thu hồi nguyên tố đất hiếm mà còn mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp chế biến khoáng sản tại Việt Nam. Việc tối ưu hóa quy trình thu hồi sẽ giúp tăng cường giá trị kinh tế của tài nguyên khoáng sản và đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp. Hơn nữa, việc phát triển công nghệ chế biến hiện đại sẽ giúp Việt Nam trở thành một trong những quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực khai thác và chế biến đất hiếm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đất hiếm là nhóm nguyên tố kim loại có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại như luyện kim, sản xuất nam châm vĩnh cửu, chất xúc tác, gốm áp điện, và điện tử. Theo ước tính, trữ lượng đất hiếm trên thế giới ngày càng được khai thác và ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong các lĩnh vực công nghệ cao. Việt Nam sở hữu nguồn khoáng sản đất hiếm phong phú với các loại quặng chủ yếu như Basnezit, Monaxit và Xenotim, trong đó chứa nhiều nguyên tố đất hiếm nhẹ và nặng có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, việc thu tổng đất hiếm từ quặng và tách riêng các nguyên tố đất hiếm vẫn còn nhiều thách thức do tính chất hóa học phức tạp và sự biến đổi tuần hoàn của các nguyên tố này.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phát triển các phương pháp thu tổng đất hiếm từ các loại quặng Việt Nam, tách riêng các nguyên tố đất hiếm và xác định thành phần bằng kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp (SKLCA) kết hợp với tác nhân rửa giải axit lactic. Nghiên cứu tập trung vào giai đoạn 2018-2023 tại các mỏ đất hiếm chính của Việt Nam như Đông-Pao, nhằm nâng cao hiệu quả khai thác và chế biến đất hiếm, góp phần phát triển ngành công nghiệp mũi nhọn của đất nước. Các chỉ số hiệu suất thu hồi đất hiếm, độ tinh khiết sản phẩm và khả năng tách riêng các nguyên tố được sử dụng làm metrics đánh giá hiệu quả nghiên cứu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết biến đổi tuần hoàn và tính chất hóa học của nguyên tố đất hiếm: Giải thích sự biến đổi tuần hoàn về bán kính ion, nhiệt độ nóng chảy, độ âm điện và hóa trị của các nguyên tố đất hiếm, từ đó phân nhóm thành nhóm nhẹ và nhóm nặng.
• Mô hình tạo phức và hằng số bền phức: Nghiên cứu khả năng tạo phức của các ion đất hiếm với các phối tử hữu cơ như axit lactic, lactat, và các complexon, dựa trên hằng số bền phức và phổ hấp thụ electron.
• Mô hình sắc ký trao đổi ion và sắc ký cặp ion trong SKLCA: Áp dụng kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp với pha tĩnh là nhựa trao đổi ion và pha động chứa axit lactic làm tác nhân rửa giải, nhằm tách riêng các nguyên tố đất hiếm dựa trên sự khác biệt về thời gian lưu và hệ số phân bố.

Các khái niệm chính bao gồm: oxit đất hiếm trung bình, hằng số bền phức, tác nhân rửa giải, sắc ký trao đổi ion, sắc ký cặp ion, và phương pháp chuẩn độ complexon.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Mẫu quặng đất hiếm nguyên khai từ các mỏ Đông-Pao, ven biển miền Trung và các khu vực có trữ lượng đất hiếm lớn tại Việt Nam.
• Phương pháp phân tích:
  • Xác định thành phần hóa học và cấu trúc pha bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD).
  • Thu tổng đất hiếm oxit bằng các phương pháp phân hủy quặng: phương pháp khô sử dụng amoni sunfat, phương pháp ướt bằng axit sunfuric và dung dịch kiềm NaOH.
  • Tách riêng các nguyên tố đất hiếm như Xeri bằng oxy hóa khí clo và KMnO4 trong môi trường kiềm.
  • Xác định khối lượng phân tử oxit đất hiếm trung bình bằng lập bảng tính và chương trình máy tính.
  • Phân tích và tách riêng các nguyên tố đất hiếm bằng sắc ký lỏng cao áp (SKLCA) với kỹ thuật sắc ký cặp ion, sử dụng axit lactic làm tác nhân rửa giải và thuốc thử PAR để phát hiện sau cột.
  • Xác định hằng số bền phức của các ion đất hiếm với axit lactic bằng phương pháp chuẩn độ điện thế pH và phổ hấp thụ electron.
• Timeline nghiên cứu: Thực hiện trong vòng 5 năm, từ 2018 đến 2023, với các giai đoạn thu thập mẫu, thí nghiệm phân tích, phát triển phương pháp và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Bảo toàn khối lượng phân tử oxit đất hiếm trung bình:
   Khối lượng phân tử oxit trung bình của các loại quặng chủ yếu như Monaxit, Basnezit và Xenotim được xác định lần lượt là khoảng 167,7; 168,4 và 133,5 g/mol. Sai số giữa các mẫu trong và ngoài nước rất nhỏ, dưới 0,03%, cho thấy quy luật bảo toàn khối lượng phân tử oxit trung bình của đất hiếm trong các khoáng sản chủ yếu.

2. Hiệu suất thu tổng đất hiếm oxit từ quặng Việt Nam:

   • Phương pháp khô với amoni sunfat phân hủy quặng phức hợp Basnezit Đông-Pao đạt hiệu suất thu tổng đất hiếm oxit trên 90% sau 1 giờ nung ở nhiệt độ thích hợp.
   • Phương pháp kiềm NaOH phân hủy quặng Monaxit Việt Nam đạt hiệu suất thu tổng đất hiếm oxit khoảng 95% khi tỷ lệ NaOH:quặng là 2:1, thời gian 4 giờ ở nhiệt độ sôi.
   • Phương pháp axit sunfuric 93% phân hủy quặng phức hợp chứa Xenotim đạt hiệu suất thu tổng đất hiếm oxit trên 90% với tỷ lệ axit:quặng 2,5:1 trong 4 giờ.

3. Tách riêng Xeri oxit:

   • Oxy hóa Xeri bằng khí clo trong môi trường kiềm thu được Xeri dioxit với độ tinh khiết 95% và hiệu suất 93%.
   • Oxy hóa Xeri bằng KMnO4 trong môi trường kiềm thu được Xeri oxit với độ tinh khiết 98% và hiệu suất 96%.

4. Khả năng tạo phức của các ion đất hiếm với axit lactic:

   • Phổ hấp thụ electron cho thấy các ion đất hiếm nặng tạo phức bền hơn các ion nhẹ.
   • Hằng số bền phức (log K) của các ion đất hiếm với axit lactic tăng theo số thứ tự nguyên tử, ví dụ log K của Holmi-lactat là 2,92 và Yterbi-lactat là 3,08.
   • Phức âm cũng được phát hiện trong một số trường hợp, chứng tỏ sự đa dạng trong cơ chế tạo phức.

5. Ứng dụng SKLCA với kỹ thuật sắc ký cặp ion và axit lactic làm tác nhân rửa giải:

   • Ở pH 4,3 và nồng độ axit lactic 0,12M, các nguyên tố đất hiếm nhẹ (La, Ce, Pr, Nd, Sm) được tách riêng hoàn toàn với thời gian lưu khác biệt rõ ràng.
   • Các nguyên tố đất hiếm nặng cũng được tách riêng ở điều kiện tương tự với nồng độ axit lactic 0,1M.
   • Sử dụng bộ chương trình dung môi gradien nồng độ axit lactic từ 0,07M đến 0,3M trong 40 phút giúp tăng hiệu quả tách và rút ngắn thời gian phân tích.

Thảo luận kết quả

Việc bảo toàn khối lượng phân tử oxit đất hiếm trung bình trong các loại quặng chủ yếu cho thấy tính ổn định hóa học của các khoáng sản đất hiếm, tạo cơ sở vững chắc cho việc tính toán hàm lượng tổng đất hiếm trong mẫu. Hiệu suất thu hồi cao của các phương pháp phân hủy quặng khô, kiềm và axit sunfuric chứng tỏ tính khả thi và hiệu quả của các quy trình này trong điều kiện Việt Nam, đồng thời giảm thiểu thời gian và chi phí so với các phương pháp truyền thống.

Phương pháp tách Xeri bằng khí clo và KMnO4 đều cho kết quả tốt, phù hợp với yêu cầu công nghiệp về độ tinh khiết và hiệu suất. Khả năng tạo phức của các ion đất hiếm với axit lactic được xác định rõ ràng qua phổ hấp thụ electron và hằng số bền phức, cho thấy axit lactic là tác nhân rửa giải tiềm năng trong sắc ký trao đổi ion.

Ứng dụng kỹ thuật sắc ký cặp ion trong SKLCA với axit lactic làm tác nhân rửa giải đã chứng minh hiệu quả trong việc tách riêng các nguyên tố đất hiếm, đặc biệt là nhóm nhẹ và nhóm nặng, với độ phân giải cao và thời gian phân tích ngắn. Việc sử dụng bộ chương trình dung môi gradien giúp tối ưu hóa quá trình tách, phù hợp với yêu cầu phân tích công nghiệp.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả về hằng số bền phức và kỹ thuật tách riêng các nguyên tố đất hiếm bằng SKLCA tương đồng và có tính ứng dụng cao, đồng thời phù hợp với điều kiện và nguồn nguyên liệu của Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai công nghệ thu tổng đất hiếm từ quặng phức hợp và Monaxit tại quy mô công nghiệp

   • Áp dụng phương pháp khô với amoni sunfat cho quặng Basnezit và phương pháp kiềm NaOH cho quặng Monaxit.
   • Mục tiêu đạt hiệu suất thu hồi trên 90% trong vòng 1-4 giờ.
   • Chủ thể thực hiện: các nhà máy chế biến khoáng sản và các viện nghiên cứu công nghệ vật liệu.

2. Phát triển quy trình tách Xeri oxit bằng khí clo và KMnO4

   • Tối ưu hóa điều kiện oxy hóa để nâng cao độ tinh khiết trên 95% và hiệu suất trên 90%.
   • Thời gian thực hiện dưới 6 giờ.
   • Chủ thể thực hiện: các cơ sở sản xuất hóa chất và luyện kim.

3. Ứng dụng kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp với axit lactic làm tác nhân rửa giải trong phân tích và tách riêng đất hiếm

   • Xây dựng hệ thống SKLCA với bộ chương trình dung môi gradien nồng độ axit lactic từ 0,07M đến 0,3M, pH 4,3.
   • Mục tiêu tách riêng các nguyên tố đất hiếm nhẹ và nặng trong vòng 40 phút với độ phân giải cao.
   • Chủ thể thực hiện: phòng thí nghiệm phân tích khoáng sản và các trung tâm nghiên cứu.

4. Nghiên cứu nâng cao hiệu quả tạo phức và tách riêng đất hiếm bằng axit lactic

   • Tìm kiếm các phối tử bổ sung hoặc điều chỉnh điều kiện pH, nồng độ để tăng độ bền phức và khả năng tách riêng.
   • Thời gian nghiên cứu dự kiến 2-3 năm.
   • Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu hóa học và công nghệ vật liệu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và kỹ sư trong lĩnh vực khai thác và chế biến khoáng sản đất hiếm

   • Lợi ích: Áp dụng các phương pháp thu hồi và tách riêng hiệu quả, nâng cao giá trị sản phẩm.
   • Use case: Thiết kế quy trình công nghệ chế biến quặng đất hiếm.

2. Phòng thí nghiệm phân tích và kiểm định chất lượng khoáng sản

   • Lợi ích: Áp dụng kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp với axit lactic để phân tích thành phần đất hiếm chính xác.
   • Use case: Phân tích mẫu đất hiếm trong nghiên cứu và sản xuất.

3. Các doanh nghiệp sản xuất vật liệu từ đất hiếm và công nghiệp luyện kim

   • Lợi ích: Nâng cao chất lượng nguyên liệu đầu vào, tối ưu hóa quy trình sản xuất.
   • Use case: Sản xuất nam châm vĩnh cửu, hợp kim mangan có đất hiếm.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách về khoáng sản và công nghiệp mũi nhọn

   • Lợi ích: Cơ sở khoa học để xây dựng chính sách phát triển ngành đất hiếm bền vững.
   • Use case: Định hướng phát triển công nghiệp đất hiếm quốc gia.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp nào hiệu quả nhất để thu tổng đất hiếm từ quặng Việt Nam?
   Phương pháp khô sử dụng amoni sunfat cho quặng Basnezit và phương pháp kiềm NaOH cho quặng Monaxit được đánh giá cao về hiệu suất thu hồi (>90%) và thời gian xử lý ngắn (1-4 giờ), phù hợp với điều kiện công nghiệp Việt Nam.

2. Làm thế nào để tách riêng Xeri oxit khỏi tổng đất hiếm?
   Xeri oxit có thể được tách bằng phương pháp oxy hóa khí clo trong môi trường kiềm hoặc oxy hóa bằng KMnO4, đạt độ tinh khiết trên 95% và hiệu suất thu hồi trên 90%, thích hợp cho sản xuất công nghiệp.

3. Axit lactic có vai trò gì trong kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp?
   Axit lactic được sử dụng làm tác nhân rửa giải trong SKLCA, giúp tách riêng các nguyên tố đất hiếm dựa trên sự tạo phức với ion đất hiếm, mang lại độ phân giải cao và thời gian phân tích ngắn.

4. Hằng số bền phức của ion đất hiếm với axit lactic ảnh hưởng thế nào đến quá trình tách?
   Hằng số bền phức càng lớn thì phức tạo thành càng bền, giúp tách riêng hiệu quả hơn. Các ion đất hiếm nặng có hằng số bền phức cao hơn ion nhẹ, do đó dễ tách riêng hơn trong điều kiện sắc ký.

5. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu này vào sản xuất công nghiệp không?
   Có, các phương pháp thu hồi và tách riêng đất hiếm đã được thử nghiệm với hiệu suất cao và có thể triển khai quy mô công nghiệp, góp phần nâng cao giá trị và hiệu quả khai thác khoáng sản đất hiếm tại Việt Nam.

Kết luận

• Đã xác định được khối lượng phân tử oxit đất hiếm trung bình và quy luật bảo toàn trong các loại quặng chủ yếu.
• Phát triển thành công các phương pháp thu tổng đất hiếm từ quặng Basnezit, Monaxit và Xenotim với hiệu suất thu hồi trên 90%.
• Tách riêng Xeri oxit hiệu quả bằng khí clo và KMnO4, đạt độ tinh khiết cao.
• Nghiên cứu khả năng tạo phức của ion đất hiếm với axit lactic, xác định hằng số bền phức và ứng dụng trong kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp.
• Ứng dụng thành công kỹ thuật sắc ký cặp ion với axit lactic làm tác nhân rửa giải để tách riêng và xác định các nguyên tố đất hiếm trong mẫu thực tế.

Next steps: Triển khai quy trình công nghệ thu hồi và tách riêng đất hiếm tại quy mô công nghiệp, đồng thời tiếp tục nghiên cứu nâng cao hiệu quả tạo phức và tách riêng bằng các phối tử hữu cơ khác.

Call-to-action: Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực đất hiếm nên áp dụng và phát triển các phương pháp này để nâng cao giá trị tài nguyên đất hiếm Việt Nam, góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp mũi nhọn quốc gia.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 4 Pd A. PHAN THU NHAT TONG QUAN I, Giới thiệu các nguyên tổ đất hiếm, II. Cau trúc điện tử của các nguyên tổ đất hiểm, III, Tính chất của các nguyên tổ đất hiếm, TII,1. Tinh chất vật ly của các nguyên tổ đất hiểm, TTT,1,1, tính chất kim loại, TII,1.

Ban kfnh kim loại của nguyên tủ, TI1,1.b, Nhiệt độ nóng chảy của các kim loại đất hiểm, TII,142, Tính chất ion đất hiểm hóa trị ba (Inˆ?), TTT1,1,2., Những tính chất biến đổi tuần ty. n kí ion n tn h t, ITII. Thể ion hoa.1sđd, Độ âm điện, III. Những tfnh chất biến đổi tuần hoan.

Hoa trị của các nguyên tố đất hiếm, III. Từ tính, ITI. Mau sắc, III. Tính chất hóa học của các nguyên tổ đất hi ểm, III.

Cac oxit đất hiếm, IIlI. Các hydroxyt đất hiếm, TTII,2., Các muối đất hiểm, T1T,2,2. Mudi dst hiểm clorua.2,2,Ðb, Øáoc muối dst hiếm nitrat ITI. Cac muối đất hiếm sunfat.¿, Cac mudi đất hiểm oxalst, TY, Cée phương phấp thu tống oxit đất hiểu, on _— IV.i, Thương phấp khô chu tổng oxit đất hiến, pet 1V,l.a„ Dung osit kim loại nặn: v2 shất khử để phân huỷ quảng, rey # `2 TY,1,5.

Slo hoa quặng giàu _¿ đất hiểm, TY, Phương ph ấp wot thu tong oxit đất hiểm, ` 2 + Xa Th u bon g oxit đất hiểm tu Monaxit. UL " lở tì ° LY «26 ledie Phương phap axit sunfurie« ai ^ 2 : * s TV ilw Cie So sanh quy trình phân hủy Monaxit bằng “. ` axit sunfuric va SU'U 2c rt a LV se Thu tổng oxit đất hiểm tiv Pagnezit. Phương phap chiết, E : T ˆ.

thượng pha? axit sunfuric. 1 ¬ ` V efeleVe yr , , Cac oie pháp xác định tổng oxit đất hiển, ee Vel. Xác định bổng pop. ail đất hiểm bãing phương pháp chuẩn độ complexon.

„ % ® ; Ve2~6 Xác djnh 66 1g oxit sa ak đã t hiem bang phep đo quang, rd = we. G0ác phương pha tach riêng rẽ cac nguyên tổ đất hiểm từ tống đất hi VI. cs “ A ia VI,14a. Oxy hồ a xeri bang tac nhần oxy hoa, VT,1,b 24 VI,l.c, Chiết Vi« lets Nhiệt phân đất hiểm nitrat.

Phanbồng đất hiếm thành hai phân nhóm, chia VI,3,Tach ridong re cac nguyên tố đất hiếm trong từng phân nh [ony tantan, Lg ^ 2 ng re cac nguyên ở6 đất hiểm bing phương " eRe sc. 3O GOL Lone ' “# + c Paes phưc cua cec lon đất hiểm, * kg vy “ 7a quan về kha ning bạo phúc cha đất hiém. tác axit batƑbU/1775đL9x ay tao phite ¬^ X VIT 4. Phương tíhap chuẩn độ điện thé nghiền cưu ø địch, “ * ^* bộ chương trình duns mÓ3.„ vớt td e tách Và + v `.

sac ky long cao ap trong việo xac định Lys ny + _ to bd su se , ^ TRM VA THAO LUAN > sử gt. Phuong phap xac định tong oxit dat hiểm, T,1, MSe định khối lượng phân tử oxit đất hiểm trung bình Ƒ , » Fy = À `? fy ILnGy/x bang cach lép bang tinh. : ` ? 5 : ` „2, Xác định khối lượng phân tử đất hiếm oxit trung bình by) sa ° F \ bằng may vi tình, Ta 2 ` me kệ a ‘a ® 1. Tinh bao toan khối lượng phân tw đất hiểm oxit trung + Ld , + k4 bình LnOy/x (7) của cac loại khoang chủ yếu của đất hiểm ° ` ms kế , : ` 2 “ „* 1,44 liệt phương phap xac định ham lượng tong dat hiem OFLTE , rm R II, Tha bổng đất quặng Việt Nam, TI.

Phu tone đất hiếm t quặng phức hợp chứa Basnezit II. Thu tổng đất hiểm tỳ quặng Monexit Việt Nem bằng> z ` li phương phap kiểm, n sa Llgestis we san thyc nghiệm. “4b qua thực nghiệm va thao luận, ñ a :. be! v cá cA II.

Thu tống đất hiểm oxit tử quặng phức hợp chua an R ae È ` : ` + ee sŠ "TY xenotitto giau ytri va nhom nang cua Việt Nam. TT,2,s, Thần thực nghiệm. TI,2,b„ XẾ? qủa nghiên cứu và théo luận, TT,2,e, So đồ định hướng thu bổng dẩt hiếm th quặng phức hợp chứa Xenotin Việt Nam bằng axit gônPuräe s 4 hủ 4 « < pan xeri tư tong dat hiểm Việt Nam, ¢ 1 & Yr .+ ¢ + Qxy hoa xeri bang lhỉ clo và tach xeri, !,a, Phan thực nghiệm. oN Ww : M aise ` ? Z ob.

Kết qua thực nghiệm va thao luận, Ramen “Youll. Ân Stl As a8. xx hoa seri bằng KnO trong môi ¿nương kiềm, Š «a. Phần pat thực nghiệm, 2 ek ` z ^ OUV ¬3OV 2.b, KẾ qua thực nghiệm va thao luận, = ` lentan tw tone đất hiếm Việt Nam, tt fon’ a : 2 hần thực nghiệm.

` 2 et qua thực nghiệm va thao luận, 5 vã , 2 ` a [ae “ 2% bd 8 V, Nghiên cưu kha nàng tạo phuc vơi dat hiểm cua axit lactic. 69 ' f ? os H © e ? *“, “ V,1, Thư sơ bộ kha nang tạo phức của axit lactic voi cac ion đất hiểm, V,2, Khao sét phổ hấp thụ electron của dung địch phức đất hiếm voi axit lactic. V,2,a, Nguồn gốc và đặc điểm phổ hấp thy electron của phúc đất hiếm, V,2,b, Ap dạng phổ hếp thy electron để nghiên cứu sự S30 phức đất hiếm với axit lactic trong dung địch. Xac định cac hing số bền phuc đất hiểm vơi axit lactic.

Dung sac ky long cao ap ket hợp phương phap cap ion oe 4. Nea 7, a ? 7, a , 2a vơi axit lactic lam tac nhãn rva giai dé tach riêng x ` , se + ^ x. © re va xac định các nguyên tổ đất hiểm, 79 m ES VI,1. Hoa chất, 80 VI,14e, Chuan bị cho thi nghiệm, a.

Gột phân tích (cột sắc ky). Dung địch rủa giai (pha động). Thuốc thử PAR, d. Gac mẫu hỗn hợp đất hiếm.

‹Ếb qua nzhiên cứu va thao luận, 83 VI,2,1, Sw đụng thuốc thử PAR cho phản ưng seu cột để phat hiện cée ion đất hiếm, VI. [hảo sat sự phụ thuộc thoi gian luu (tr) của ion đất hiểm vào pH pha động và bách niông ré cac đất hiếm nặng.24 Khao sét sy phy thudc thời gian 1ưu của các ion đất hiểm vao nồng độ axit laciio trong pha động và tách riêng rễ cdo nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ, 85 Vĩ,2„4, Tach riêng mẽ và xa@ định các nguyên bố aft niến ed sử đụng bộ chương moi, 87 D. H J THAM KHAO 1 ~ ud_DAU Trong vai thập ky gần đây, đất hiếm đã thật sy trở thar một trong những lĩnh vực quan trọng va hấp dẫn, Co lẽ trong tất cả các khoảng sản công nghiệp hiện đại đang được khai thác thì đất hiểm dường như liên quan mậ‡ thiết hơn cả với thé giới kỹ thuật cao. Điều nay có thể thấy được qua việc mở rộng nhanh chong thị trường mới của đất hiếm như nam châm vĩnh cửu, chất xúc tac, gốm ap điện, la de, ch@t siêu dfn nhiệt độ cao.

Các nguyên tố đẩt hiếm có nhiều ứng dụng trong nganh luyện kim, thép tốt không thể thiếu được các nguyên tổ đất hiếm, Hợp kim mangan có đất hiếm có độ bền rao cao ở nhiệt độ cao, tăng tính chảy loãng khi đức và tăng tính chịu han ở nhiệt độ thường, vì vay ma hợp kim nay được đùng trong ngành hàng không vũ try. Mischnetal 1a hợp kim của đẩt hiếm được Ứng dụng trong công nghiệp gang thếp và sản zuất đã lưả, Trong luyện thếp mischmetal khéng chế lượng va đạng luu huỳnh có trong thếp. Trong gang đúc (gang xem) đẩt hiểm tạo cho than chi tụ thành thể hình cầu, đo dd tặng thêm tinh bền déo. Đã lửa là hợp kim chữa 75% mieohmetal và 25% sắt (mischmetal chứa khoảng 50% Ce, 24a, 15% necdym, 4% prazeodym, 2% ytri, 5% gắt).

Mischmetal được sẵn xuất bằng cách điện phân hén hợp dat hiểm clonua khan, Xúc tac là mot trong nhimg lĩnh vực ứng dụng lổn của đất hiểm, Khoảng 3% đất hiến clorva được cho vào xúc tac zeoli: sẽ lầm tăng khả ning xúc t#c chuến hóa đầu thd (crude oil) thành đầu mo (petroleum) và đố cũng chỉnh 18 chất xúc tấc được dùng nhiều nhất trân thể giới hiện ray, Nhu cầu ding đất hiếm clorua lâm zúc tếc crackinh của thể giới dang tăng lên nhanh chong. Đặc biệt là hiện nay công nghiệp đầu m6 Việt-Nam đang trên đe phat triển, Trong H3 nganh thoy tinh đất hiểm được đùng làm chất mài bong, lâm mat mầu, tec mau va san xuất thủy tinh đặc biệt, Việc lam mất sau thủy tinh lã do xeri oxi hoa sắt (II) cổ mau xanh lên sất (IIL) có mau vàng nên giản mgnh cường đệ mau của sft. XÍnh đổi mầu cổ chứa xeni và oropi hoạt động trên nguyên ale tắc hão thy tia tử ngoại. Thuy tinh đặc biệt dùng lam thẩu kfnl có thé chứa tới 40% lantan oxit, Nam châm đất hiếm cho phép thu nhỏ kÍch thước vai chục lần so với nam châm sắt thông thường, đó lầ các nam châm samar: -coban, nam châm neodym=s4t=bo, eee Đất hiếm được dung trong huynh quang như den hinh tivi màu để tạo ra các màu sốc và anh sang tự nhiên, làm man khuyếc! đại tia X.

Laze Nd-YAG thuộc loại laze quan trọng nhất hiện nay, Trong ngành điện tử đất hiếm con được dùng để san xuất om % “ , e Ø F2 bộ nho, may phat song cyc ngàhnga,«s Lai, có kha năng hấp thụ và giải hấp hydro và qué trint này thuận nghịch sinh và thu nhiệt ở từng chiều phan ứng nên được đùng để lưu trữ hydro và chế tao may lạnh không cần dùng điện mà có thể tạo được nhiệt độ âm 240°C. Đất hiếm có kha năng hấp thụ notron nên dyoe dùng trong các 1ö phan ứng nguyên tử, Nước ta thuộc trong sổ nước có tpữ lượng đất hiểm lớn, Những 26 đã được phat hiện như BỂc-Nam Nệm-Xe, Đông-Pao, sa khoang ven biển cố trữ lượng đất hiếm khá lớn và chiếm chủ yếu là các nguyên tổ đất hiếm nhẹ, ngoài ra con co mo Yên=-Phú giau nhóm đất hiếm nặng và ytri, Vi vậy nghiên cứu tách tổng đất hiến từ quặng, tách rién re và xác định cde nguyên tố đất hiểm cố ý nghiã lớn trong sự nghiệp phát triển ngành khoa hoe mũi nhọn nay của đất nước. Để tăng gía trị của quặng đất hiếm, nhiệm vụ đầu tiên 1a thu tổng đất hiếm từ quặng, Nước tea co may mắn là cõ tất cả các loại khéang đất hiếm chu yếu 1A basnezit, monaxit và xenotim, do dé nghiên cứu và lựa chọn phương phap thfch hợp thu tổng đất hiếm cho từng loại quặng này là một nhiệm vụ của bản luận văn nay.