应用背景

稀土元素是我国的丰产元素，储量占世界总量的，稀土的矿种、元素都占尽优势，稀土的应用日益扩展，仅在农业方面，我国施用稀土的农作物、牧草、林苗已扩展到近种，累计施用面积超过护，进入农田生态系统的稀土肥料约按硝酸稀土计。虽然增产粮棉瓜果等上千万吨，但随着稀土在生物领域应用的不断推广，特别稀土化肥与饲料添加剂的施用，施用量大、涉及面广，加上稀土工业的三废与我国稀土资源的开发对周围环境的污染，使许多原来在地壳中处于稳定态的稀土变成易被生物利用的可溶态稀土，不可避免地进入环境，并通过各种各样的途径进入人体。目前就稀土生理、毒理等问题人们已开展了大量有意义的工作。稀土化合物的纯度直接决定材料的特殊性能，不同洁净度的稀土材料可以制备出不同性能要求的陶瓷材料、荧光材料、电子材料等。目前，随着稀土提炼技术的发展，洁净稀土化合物呈现出良好的市场前景，高性能稀土材料的制备对洁净稀土化合物提出了更高要求。

氧化镱

氧化镱（Ytterbium oxide）

CAS：1314-37-0

分子式：Yb₂O₃

分子量：394.10600

PSA：43.37000

LogP：43.37000

熔点：2346ºC

沸点：4070 ℃

密度：9.17 g/cm³

状态：纯品为无色粉末，含氧化铥时为淡棕色或黄色。不溶于水和冷的酸，溶于热的稀酸。微吸湿性，易从空气中吸收水和二氧化碳，变成碱式碳酸镱。氧化态有二价、三价，室温下镱能被空气和水缓慢氧化。

镱是所有稀土元素中难分离提纯的元素之一。目前工业上多采用液/液萃取法和萃取色层法生产氧化镱 ，纯度一般为95 %～99.9%。也有利用镱变价性质提取99.9 %氧化镱。

优势特点

氧化镱（Yb2O3）是一种重要的稀土氧化物，具有广泛的工业应用。其主要作用体现在光学、电子以及催化等领域。在光学领域，氧化镱具有优异的光学性能，尤其在红外光谱范围内，其高透明度和低吸收率使其成为制作红外光学元件的重要材料。氧化镱掺杂的激光材料可用于制造高效激光器，这在通信、医疗和工业加工中具有重要应用。在电子领域，氧化镱被用于制造高性能电容器、晶体管和其他微电子器件，其优异的介电性能和热稳定性使其在电子元件中占据一席之地。氧化镱作为催化剂或催化剂载体在化学反应中也表现出色，能够显著提高反应效率和选择性，特别是在一些复杂的有机合成和环境治理过程中。

应用领域：

‌特殊合金‌：用于制造特殊合金、介电陶瓷和特殊玻璃等‌。

‌光学材料‌：用于制造光学玻璃添加剂、荧光粉和电子工业中的磁泡材料，使磁泡贮存器具有高速度、大容量、小体积、多功能等特点‌。

‌高温结构材料‌：用于制备含纳米级氧化镱的熔融石英陶瓷材料，这种材料具有低热膨胀率和安全可靠性高的特点，适用于玻璃熔制、钢铁及有色金属冶金、电子、军工导弹、航天器等领域‌。

‌荧光材料‌：制备钬掺杂氧化镱荧光粉，这种荧光粉具有合成简单、性能稳定的优点‌。

‌压电材料‌：用于制备氧化镱掺杂低温烧结高压电性PZT基陶瓷材料，这种材料在850~950°C低温下烧结，具有优良的压电性能‌。

综上所述，氧化镱在特殊合金、光学材料、高温结构材料、荧光材料和压电材料等领域有着广泛的应用。

合成方法：

氧化镱的主要原料是含镱的稀土元素‌。具体来说，氧化镱可以通过以下几种方法制备：

1、萃取法分解褐钇铌矿所得混合稀土含有Y2O350%和CeO2约4%，以除铈后的硝酸稀土溶液进料，采用N263-LiNO3体系萃取分组得富钇稀土，经酸溶后，再以N263-重溶剂-NH4SCN体系萃取提纯钇，萃余液为富钇稀土，铥、镱、镥重稀土进入有机相，再经N263-重溶剂萃取使铥镥分组，用盐酸反萃使铥、镱进入水相，经草酸沉淀分离、过滤、灼烧，制得氧化镱。

2、以含镱的稀土富集物为原料，采用溶剂萃取法、离子交换法或还原法将Yb3+与其他稀土离子分离出来。然后以适当的沉淀剂将镱以氢氧化物、碳酸盐、草酸盐形式沉淀析出。灼烧其氢氧化物、碳酸盐或草酸盐即得氧化镱。

此外，氧化镱的制备过程还包括使用氨水调节镱盐溶液的pH值，加入饱和草酸或草酸铵溶液，经过加热、过滤、煅烧等步骤，或者将镱的氢氧化物（或碳酸盐）在空气中于900℃煅烧而得。

生产工艺

一种氧化镱的提取纯化方法，包括如下步骤：

1、待提纯液配置：配置待提纯氧化镱混合溶液；

2、中间剂配置：配置延缓剂和淋洗剂，延缓剂为Cu(NO3)2·3H2O、水和硝酸配置而成，淋洗剂为固体EDTA酸、水和氨水配置而成；

3、分离柱准备：分离柱作为离子交换的载体；

4、淋洗柱转型：对分离柱用步骤2中的延缓剂进行转型；

5、吸附操作：步骤1中配置的氧化镱混 合溶液与分离柱进行吸附操作；

6、淋洗操作：通过淋洗剂对步骤5中的分离柱进行淋洗操作；

7、对步骤6中由淋洗剂淋洗后收集的液体分批次按体积收集，并进行取样分析纯度，集中沉淀合并收集；

8、废液处理。

生产工艺注意事项：

‌提取纯化方法‌：氧化镱的提取纯化过程包括配置待提纯液、配置延缓剂和淋洗剂、准备分离柱等步骤。具体方法包括配置待提纯氧化镱混合溶液，使用延缓剂和淋洗剂进行离子交换，最终得到高纯度的氧化镱‌。

‌生产工艺‌：工业上多采用液/液萃取法和萃取色层法生产氧化镱，纯度一般为95%至99.9%。此外，还可以利用镱变价性质提取99.9%的氧化镱，或者应用加压离子交换的方法制备高纯度氧化镱‌。

‌设备选择‌：在生产过程中，需要选择合适的设备进行离子交换和纯化。分离柱作为离子交换的载体，其选择和使用对纯化效果至关重要‌。

‌环境影响‌：稀土元素的生产和使用对环境有一定影响。稀土元素在生物领域的应用推广，特别是稀土化肥与饲料添加剂的施用，增加了对环境的污染。因此，在生产过程中需要采取措施减少环境污染‌。

‌安全措施‌：在生产过程中，需要严格遵守安全生产规定，建立安全风险管控和事故隐患排查治理机制，确保操作人员的安全‌。

通过以上几点，可以有效保障氧化镱生产的顺利进行，并减少对环境的影响。

‌运输注意事项：

‌包装要求‌：氧化镱粉末属于危险品，运输时需采用密封包装，防止在运输过程中受潮或泄漏。常用的包装材料有防潮纸、塑料袋和密封桶等‌。

‌环境控制‌：运输过程中应避免剧烈震动和挤压，以防止包装破损和产品散落。特别是在长途运输中，特别是在跨国运输时，还需办理相关的报关手续和危险品运输许可证，确保符合目的地国家和地区的法律法规要求。

‌温度控制‌：氧化镱在高温下可能会发生热分解或与其他物质反应，因此需要控制好操作温度和反应条件。在运输过程中，环境温度超过控制温度时，应采取相应补救措施；环境温度超过应急温度时，应启动有关应急程序。

‌安全措施‌：在装卸时，禁止摩擦、震动、摔碰、拖拉、翻滚、冲击，防止包装及容器损坏。操作时，不得踩踏、碾压撒漏物，禁止使用金属和可燃物处理撒漏物。

‌储存条件‌：氧化镱应存放在干燥、阴凉和通风良好的地方，避免阳光直射和潮湿环境，以防止其发生化学反应或变质‌1。

通过以上措施，可以有效确保氧化镱在运输过程中的安全性和稳定性。