镨钕氧化物富集物质量标准

稀土氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc） 和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土氧化物在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。稀土氧化物的原子结构可以用4fx5d16s2 表示，x 从0→14。稀土元素从 金属 变成离子后，4f 轨道的外侧仍包围着5s25p6的电子云，失去6s2 电子及5d1 或4f 失去一个电子，形成4fx5s25p6的电子结构。在稀土 金属 中，6s 电子和5d 电子形成导带，4f 电子则在原子中定域，这种4f 电子的定域化和不完全填充都将反映在它们的种种物性之中。目前来说,稀土氧化物有多种，如LnO，Ln2O3 和LnO2，其中Ln2O3较常见。 

一、钴的氧化物 钴能生成三种氧化物：CoO，Co3O4，Co2O3。前两种安稳，后者只能在低于3oO℃下存在。而CoO2只能在阳极氧化法中制得，常呈含水的氢氧化物呈现。 （一） CoO：它是钴的碳酸盐或钴的其它氧化物或Co（OH）3在中性或微复原性气氛中煅烧的终究产品。纯CoO在室温下易于吸收氧而生成高价的氧化物Co2O3，Co3O4，煅烧温度越高，吸收的氧越少。如要获得适当纯的CoO，煅烧温度有必要高于1050℃，且煅烧后须在慵懒气氛或弱复原性气氛中冷却。高于850℃时CoO是安稳的，1000℃时离解压为3.36×10－12大气压。随制取办法不同，CoO呈灰绿色至暗灰色，CoO分子量为94.97，理论上含钴为78.65%，用于冶金和化学方面的多为灰色CoO，一般含Co76%,常含有少数Co3O4。 CoO晶体为面心立方体，晶格参数为4.2sA，比重6.2～6.6，生成热为55.6～57.5千卡／摩尔分子，熔点为1810℃。钴氧化成CoO在不同的温度规模内的自由焓改变式分别为：   当温度在120～200℃时，高价氧化钴开端被H2和CO复原。CoO复原反响的平衡常数跟着温度的改变如下：     CoO水化物的分子式为Co（OH）2，溶度积约为1.6×10－18，它极易溶解于热酸中。 （二）Co2O3：分子量为165.88，理论含钴量为71.03%。许多人在氧压为100大气压下氧化CoO或低温从Co（N3O）3，CoCl3中制得含氧量挨近或等于Co2O3计量式中的含氧量再经结构分析依然不是Co2O3。但只在阳极氧化法中制得含水的Co2O3，在低于200℃时脱水得到Co2O3。 （三）Co3O4：理论含钴量为73.43%，分子量为240.82,黑色。在400～900℃的空气中或在300～400℃的氧气中氧化CoO时生成Co3O4。Co3O4于250～400℃的氧气中，因为接连氧化或或许因为化学吸附，而变为Co2O3，但仍坚持Co3O4的尖晶石结构。当高于450℃时离解或脱吸，氧化物的成分可回复或Co3O4。 当CoCO3或含水三氧化二钴在空气中加热到高于265℃而不超越800℃时，构成Co3O4。 因为钴的氧化物相互间易于生成固溶体，因此，难于测定各自的离解压及安稳温度规模，一般以为Co2O3·nH2O在250～280℃彻底分解为Co3O4。Co3O4的离解压可按lg Po2＝－ +13.3636算出，故知空气中Co3O4在910～920℃内大部分离解为CoO，至980℃可按下式离解彻底，生成的CoO仍具有原Co3O4的尖晶石结构。  Co3O4极难溶干稀硫酸中。 图1是600℃～1490℃间氧在固体金属钴中的溶解度。875℃时氧的溶解度急剧下降是因为钴发生了晶形改变。当溶解O20.26%（适当于CoO1%）时则呈现共晶，其温度为1446℃。与含CoO3.3%和CoO14.6%相对应的凝结温度为1600℃和1700℃。图1  Co－O系状态图 二、钴的氢氧化物 （一）Co（OH）2：它是弱的化合物，极易溶解于酸，而难溶于水。  溶度积为1.6×10－18。当NaOH参加钴盐溶液中，则生成Co（OH）2，因颗粒、吸附离子、时刻、温度和碱度等要素的不同，可呈蓝色、绿色和赤色。pH＝6～7和室温时，开始分出的蓝色沉淀物为α－Co（OH）2。老化变为安稳的玫瑰色β－Co（OH）2，两者的溶度积均约为10－12.8。 Co（OH）2在常温下易被空气中的氧部分地氧化成Co（OH）3：Co（OH）2在无机酸和有机酸中能很好溶解并生成相应的盐。多种氧化剂在有碱存在的情况下，能将Co（OH）2和二价钴盐的溶液氧化成Co（OH）3。 （二）Co（OH）3：这是一种易吸水的不安稳化合物，难溶于水，溶度积为2.5×10－43。较易溶于和中，难溶于硫酸中。

稀土氧化物稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc） 和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。                                                                          　　氧化铷（Rb2O），是铷的氧化物之一，呈黄色，有很强的潮解性。 　　铷在空气中燃烧时，主要生成的是过氧化铷，只有少量的氧化铷和超氧化铷生成。当 金属 铷被露置于空气中时，它会很快氧化，失去 金属 光泽，并产生一系列有颜色的氧化产物。其中生成了铷的低氧化物，例如青铜色的Rb6O和红棕色的Rb9O2。铷最终的氧化产物主要是过氧化铷。Ln 系稀土元素的原子结构　　稀土元素的原子结构可以用4fx5d16s2 表示，x 从0→14。稀土元素从 金属 变成离子后，4f 轨道的外侧仍包围着5s25p6的电子云，失去6s2 电子及5d1 或4f 失去一个电子，形成4fx5s25p6的电子结构。在稀土 金属 中，6s 电子和5d 电子形成导带，4f 电子则在原子中定域，这种4f 电子的定域化和不完全填充都将反映在它们的种种物性之中。 　　4f 电子位于原子内层轨道，5s25p6 电子云对其有屏蔽作用，4f 轨道伸展的空间很小，所以受结晶场、配位体场等的影响很小；与此相反，其自旋（MS）与轨道（ML）的相互作用都很大，使得f- f 电子轨道L 与自旋S 相互耦合作用，E4f 分裂成许多能级有微小差别的能级亚层，每一个亚层对映一个光谱项2s+1L。 　　稀土元素化合价有多种价态，并存在变价作用。铈、钐、铕等在一些化合物中，其原子价为3 价、4 价或2 价和3 价共存，而且这种原子价的变化有的极快，有的极慢，十分引人注目。稀土离子电价高，半径大，易受极化，极化强度愈高折射率愈大，在陶瓷颜料中利用稀土离子的高折射率，使装饰画面色泽鲜艳。与普通釉彩颜料相比，加入稀土的颜料色泽加深。 　　从La 到Lu 的稀土元素都容易失掉2 个6s 电子，1 个5d电子或4f 电子，形成三价正离子（4fx5s25p6）,因此稀土元素的氧化物大多是Ln2O3。此外镧系元素的4f0、4f7、4f14（全空、半充满、全充满）电子排列较稳定，一般具有该结构型的离子都是无色的。　　稀土氧化物有多种，如LnO，Ln2O3 和LnO2，其中Ln2O3较常见。随着原子序数的递增，电子被填充在4f 轨道上，其电子结构、离子的价态及三价离子的颜色详见附表1。 　　稀土离子的4f 亚层被外层（5s2）（5p6）电子壳层所屏蔽，致使4f 亚层受邻近其它离子的势场（结晶场）影响很小，其线状谱线基本保持自由离子的线状光谱特征，这与过渡元素的d- d 跃迁不同，d 亚层处于过渡 金属 离子的最外层，没有屏蔽层的保护，受配位场或晶体场影响较大，谱线不稳定，容易造成同一元素在不同化合物中的吸收光谱出现差别，导致颜色不稳定。稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象，是非常好的色谱较广的 有色 物质。              以上是稀土氧化物的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。 

锑与氧可构成一系列氧化物，其中有Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、Sb6O13、Sb2O及气态的SbO，但只要前三种在工业上具有含义，其他氧化物多为锑的不同出产过程中的过渡产品，氧化锑的物理和化学性质列于下表。 表  氧化锑的物理和化学性质品种物理性质化学性质三氧化二锑 Sb2O3在常温下为白色粉末，受热时为黄色，有立方和斜方两种晶系，立方转变为斜方的温度为570℃。立方晶系为Sb4O6分子组成，密度为5.28g∕cm3，斜方晶体为5.67g∕cm3，熔点656℃，蒸发热36.33～37.29kJ∕mol，沸点依据不同材料为1327℃或1435℃； 蒸气压（Pa）与温度的关系式为： 立方晶形Sb2O3lgp＝14.320～10357∕T 斜方晶形Sb2O3lgp＝13.433～9625∕T 液体Sb2O3lgp＝7.443－3900／T锑或硫化锑在空气中加热蒸发出来的Sb2O3，主要为立方晶系；由SbCl3水解生成的Sb2O3为斜方晶体。Sb2O3为氧化物，在水中的溶解度仅0.01g∕L，也难溶于稀硫酸和稀硝酸，浓硝酸可使其氧化为高价氧化物。易溶于碱性金属硫化物构成硫代亚锑酸盐，能彻底溶于 酒石酸，如溶于酒石酸钾，构成，即吐酒石。Sb2O3易被C或CO还原为金属锑四氧化二锑 Sb2O4白色结晶属立方晶系，密度为6.59～7.5g∕cm3，生成热－895.811kJ∕mol具有不熔化和不蒸发的特色。最适合时生成温度为500～900℃，超越900℃即开端离解，达1030℃能够彻底离解。微溶于水，溶于，不溶于其他酸类，但溶于碱溶液。分子式可写为SbO2，其组成可认为是Sb2O3和Sb2O5的混晶Sb2O5棕黄色粉末，分子式为Sb2O5·nH2O，大约相当于Sb2O5·3.5H2O，可由SbCl4水解取得，加热至700℃，即变为白色粉末一般认为是一种水合物的胶体，稍溶于水，不溶于硝酸，可溶于碱性溶液

一、三氧化二锑及亚锑酸    Sb4O6为白色立方晶体，熔点929K，沸点1698K。和磷的氧化物相同，三氧化二锑也是以Sb4四面体为结构根底的，以Sb4O6方式存在的分子晶体，其结构和P4O6类似。 Sb4O6是偏碱性的氧化物，难溶于水，易溶于酸和碱。                              Sb2O3＋3H2SO4Sb2（SO4）3＋3H2O                                Sb2O3＋2NaOH2NaSbO2＋H2O    亚锑酸盐在碱性介质中是一个较强的还原剂： ［H3SbO6］4－＋H2O＋2eSbO2－＋5OH－         ψBθ=－0.4V 二、及锑酸 为淡黄色粉末，是偏酸性氧化物，难溶于水，不溶于硝酸溶液，但溶于碱生成锑酸盐。如溶于KOH溶液生成锑酸钾K［Sb（OH）6］，锑酸钾是判定Na＋的试剂。锑酸   H［Sb（OH）6］是一元酸（K＝4.0×10－6），它与同周期的H6TeO6、H5IO6有相同的结构，都是六配位八面体结构，并且它们互为等电子体。锑酸及其盐最杰出的性质是氧化性，且从As、Sb到Bi，其＋Ⅴ氧化态的氧化性顺次增强。 H［Sb（OH）6］＋2HClH［Sb（OH）4］＋Cl2＋2H2O

铌钽氧化物能够用在空气中加热金属、碳化物氧化、氮化物氧化等办法制取，生产上一般选用中和沉积法和晶体热分化法制取。此外还有氯化物水解法。制备办法不同，氧化物的一些物理化学性质不尽相同。例如，氧化铌的密度可在4.3～5.2g/cm3之间改变；中和法和水解法氧化物残留有F或Cl，简略受潮；晶体分化法产品无F或Cl污染问题，粒度细，不受潮。       一、中和沉积法   中和沉积法是工业上使用最多的办法。质料主要是含钽或铌的反萃取液，用作沉积剂，反应为：   H2NbF7＋7NH3＋5H2O＝Nb（OH）5↓＋7NH4F H2NbOF5＋5NH3＋4H2O＝Nb（OH）5↓＋5NH4F H2TaF7＋7NH3＋5H2O＝Ta（OH）5↓＋7NH4F       中和为放热反应，沉积结尾pH＝8～9，中和时沉积物易吸附F－、SO4－等，为下降氟等杂质的吸附，操控沉积温度为80℃，沉积物过滤也用80～90℃的纯水洗刷，至滤液中含F－＜0.1g/L。所得滤饼先烘干，然后进行热解，氢氧化物热解进程分别为：       此办法的缺点在于：过滤难度大；所得的氢氧化物沉积吸附性强，难于彻底脱除F－；沉积、过滤、洗刷、枯燥、煅烧需求很多设备。       二、晶体分化法       晶体分化法的质料为草酸铌晶体。该晶体由溶剂萃取的反萃取液蒸腾浓缩或将氢氧化铌溶于草酸溶液中取得。工艺上选用工业氧化铌和工业草酸，溶解温度70～75℃，溶解后趁热过滤除掉固体杂质，随之冷却结晶，离心过滤后的晶体再重结晶一次即可取得合格晶体。最终将晶体进行热分化。分化时晶体在100℃下脱去结晶水，180℃开端分化（焚烧），350℃氧化铌开端向嫩黄色（氧化铌晶格氧缺点引起）改变，500℃时分化结束。分化反应为：   2（NH4）3[NbO（C2H4）3]＋21O2→Nb2O5＋6NH3↑＋12CO2＋15H2O       该办法的工艺、设备和设备原料、操作等都很简略。产品不含氟，纯度高（＞99.99%），有利于使用。       我国工业级和高纯级氧化铌和氧化钽国家标准见表1～表4。   表1  五氧化二铌国标（GB3627－83）（不大于）     （%）元  素FNb2O5－1FNb2O5－2FNbO－3元  素FNb2O5－1FNb2O5－2FNbO－3Ta0.050.10.3Cu0.0030.0050.005Ti0.0010.0040.01Al0.0030.0050.05F0.0030.010.03Si0.0050.020.04Mo0.0020.005－As，Sb，Pb－－0.005Cr0.0020.005－S，P－－0.01Mn0.0020.005－F－－－0.15Fe0.0050.020.04粒度/目－60－60－60Ni0.0050.020.04       表2  五氧化二钽世界（GB3626－83）（不大于）     （%）元  素FTa2O5－1FTa2O5－2FTa2O5－3元  素FTa2O5－1FTa2O5－2FTa2O5－3Nb0.0030.050.3Ni0.0040.01－Ti0.0010.0050.03Cu0.0040.01－F0.0010.006－Al0.0020.0040.015Mo0.0010.0030.005Si0.0040.020.05Cr0.0010.004－F－0.100.150.15Mn0.0010.0040.005粒度/目－80－80－80Fe0.0040.020.003       表3  高纯氧化铌国标（GB10578－89）（不大于）    （10－4%）杂质元素特级 FNb2O5－045一级 FNb2O5－04二级 FNb2O5－035杂质元素特级 FNb2O5－045一级 FNb2O5－04二级 FNb2O5－035Ta1530100Mo3510Al3510Ni2310B2－－Pb3－－Bi1－－Si71350Cr2310Sn135Cu3510Ti135F5090150F－3510Fe3510粒度/目－60－60－60Mn135       表4  高纯氧化铌国标（GB10577－89）（不大于）    （10－4%）杂质元素特级 FTa2O5－045一级 FTa2O5－04二级 FTa2O5－035杂质元素特级 FTa2O5－045一级 FTa2O5－04二级 FTa2O5－035Nb153080Mo3510Al3510Ni1310B1－－Pb3－－Bi1－－Si71350Cr1310Sn135Cu3510Ti135F3070150F－3510Fe3510粒度/目－60－60－60Mn135

氧化物的分化、复原及再氧化反响是烧结进程中化学反响中一个重要部分，它影响烧结矿的矿藏组成及液相的构成，然后影响烧结矿的质最。例如恰当操控烧结气氛以削减铁氧化物的复原进程，促进Fe2O3生成而削减FeO的构成，这有利于烧结矿复原性的进步。   （一）铁氧化物的分化    烧结猜中有许多氧化物，在铁猜中主要是铁或锰氧化物，在熔剂中有钙镁氧化物，这些氧化物在烧结进程中是否发作分化反响决定于它们的化学反响式的平衡常数(Kp)及等压位的改变(ΔZ)一般金属氧化物的分化可按下式表明：                                      2MeO=2Me+O2    如MeO及Me是以固相存在而不相互熔解，则上式的反响平衡常数即等于分化压力：                                       Kp=Po2    分化压力与反响的标准等压位的关系为：                                     ΔZo=-KTlnPo2    当气相中氧的分压为P′o2时，则    当Po2＞P′o2时,ΔZ＜0氧化物分化，    当Po2＜P′o2时,ΔZ＞0反响向生成氧化物的方向进行；    当Po2=P′o2时,ΔZ=0反响趋于平衡状况。    在大气中P′o2=0.21而大多数金属氧化物的分化压力比0.21气压小得多，所以大多数金属氧化物在大气中是比较安稳的。 [next]     MnO2,Mn2O3,Fe2O3的分化压力比较大，MnO2在460℃的分压为0.21,550℃的分压为1.0大气压(98066.5帕),Mn2O3到达相应分压的温度为927℃及1100℃因而铁锰的高档氧化物(即氧化程度高的氧化物)在烧结进程中枯燥带或预热带就开端分化乃至已很剧烈，而Fe2O3在1383℃分化压力为0.21,在1452℃分化压力为1.0,要比锰的高档氧化物分化困难一些。在烧结条件下，烧结冷却带的气体的实践压力为0.9大气压(0.9×98066.5帕），所以氧的分压为0.18～0.气压(0.9×98066.5帕);预热带废气含氧8～10%,氧的分压在0.072～0.09大气压(×98066.5帕),在焚烧带烧结温度可达1350～1450℃,氧的分压接近碳粒处则比预热带的更低，因而Fe2O3发作分化或剧烈分化。磁铁矿Fe3O4在1500℃只要10-7.5气压(×98066.5帕),所以在烧结条件下分化是不可能的。但在有SiO2存在的条件下，温度高于1300～1350℃,它可按下式进行分化：                           2Fe3O4+3SiO2=3(FeO)2·SiO2+O2    浮士体(FexO)的热分化在烧结条件下是不可能的，由于它的分化压力在同一温度下比Fe3O4还低。    可以用下式核算FeO的分化温度：    因而在烧结条件下FeO不可能分化。烧结猜中还有许多氧化物，其分化压力比FeO还要小，因而要求分化温度更高。但凡ΔZ°负值愈大，金属与氧亲和力越大，即该金属氧化物愈不易分化，从图中看到钙、镁氧化物，其ΔZ°最小，因而在烧结的温度及气氛下不发作任何分化。   （二）铁氧化物的复原    在烧结进程中，接近燃料颗粒处存在着复原性气体CO以及赤热燃料粒，所以有很强的复原性气氛，因而烧结猜中铁、锰等氧化物及液相中的铁、锰氧化物将遭到复原。    即A,B,C,D分别为Fe2O3、Fe3O4、FeO及Fe的安稳区，见图2当有过剩的固定碳存在时，铁的各级氧化物的复原反响产品决定于气化反响的平衡曲线CO2+C=2CO,见图3.

根据理论计算表明,Fe2O3还原成Fe3O4的平衡气相中,CO%含量要求很低，即CO2/CO的比值很大。微量CO的混合气体就足以完全还原赤铁矿成为磁铁矿。还原反应可能在烧结的预热带进行。特别是在固体燃料的燃烧带进行。从实验室研究表明，气相中存在CO2(CO-CO2混合气体中)并不减缓赤铁矿的还原。对于FeO4还原成FeO反应中，平衡气相在700℃时CO2/CO的比值为1.84,1300℃时为10.76.对于FeO还原成Fe的反应，平衡气相在700℃时,CO2/CO的比值为0.67,1300℃时为0.297温度升高，比值不断降低。在实际烧结过程中，当使用惰性物料(例如石英砂)烧结时，燃料燃烧产物中CO2/CO=0.76－1.00之间。因而从热力学的观点考虑,Fe3O4有可能被还原为FeO,而FeO不可能还原成为Fe.但必须指出，在烧结料层中气体组成的分布是极不均匀的。在焦粉粒的周围CO2/CO可能很小，而离焦粉粒子较远的区域CO2/CO可能很大，氧的含量可能较多。在前一种情况下，铁的氧化物甚至可能波还原到金属铁。而在后一种情况下,Fe3O4和FeO有可能被氧化。因此在烧结的条件下，不可能使所有的Fe3O4甚至所有的Fe2O3还原。此外，实际的还原过程取决于过程的动力学条件，如矿石本身的还原性，矿石和还原剂的接触时间和表面积。虽然烧结料中铁矿石的粒度小，比表面积大，但由于高温持续时间短(1～1.5分),(CO向矿粒中的扩散条件差，以及Fe3O4本身还原性不好，所以Fe3O4的还原将受到限制。因此从热力学来分析Fe3O4有可能还原成FeO而事实上还原的多少还取决于高温区平均气相组成和动力学条件。    还原最终作用还决定于烧结过程温度水乎及燃料消耗。当烧结料中加入石灰石时，有利于形成易熔化合物降低燃烧特温度，使还原反应过程受限制，其结果使得烧结矿中FeO下降。相反，当料中加入MgO形成难熔的化合物，燃烧带温度上升，所以烧结矿中的FeO也上升，见图4.[next]   （三）烧结过程中铁氧化物的再氧化    使用高品位赤铁矿粉的烧结试验表明：在正常配碳的条件下(4.75%C),赤铁矿几乎全部还原为磁铁矿，但在燃烧带上部受氧化作用，烧结矿Fe++逐步减少。随着固定碳的减少，氧化更加剧烈，以至可以重新回到赤铁矿的水平。图5表明赤铁矿粉不同配碳烧结时料层中Fe++的分布情况。    由图可知：当配焦粉7%时，燃烧带的Fe++可达30%以上，这说明有FexO出现。在配焦粉5.7%时, Fe++最高达23%,正说明赤铁矿全部还原为磁铁矿。而在距离燃烧带约60%的地区又重新氧化到赤铁矿。对于在高燃料配比的情况下(7%焦粉),氧化作用较弱仅使已还原的氧化物再氧化到磁铁矿的水平。    当烧结磁铁矿时，氧化反应也得到相当大的发展。特别在燃料偏低的情况下，燃烧带温度在1350℃以下，氧化进行得非常剧烈。磁铁矿的氧化带先在预热带开始进行，然后在燃烧带不含燃料的烧结料中，最后在烧结矿冷却带中进行。    当燃料消耗稍高于正常时，这种再氧化过程对烧结矿的最后结构并无影响。在较低的燃料消托时所得到的烧结矿结构，通常含有沿着解理平面被氧化的最初的磁铁矿粒，因为在这种条怍下热量及还原气氛都较弱，不足使它们还原。这种结构类型常常是天然氧化磁铁矿及假象赤铁矿的特征。很值得注意的，在液相中析出的磁铁矿也趋向于具有沿解理平面的氧化，这可能与结晶不均质性的规律有关。而浮士体的氧化经常沿颗粒边缘进行。    当烧结矿的最后结构形成后，烧结矿经受到很微弱的第二次氧化。在一般情况下，分布在硅酸盐液相之间的磁铁矿结晶来不及氧化。磁铁矿部分氧化只是在烧结矿的孔隙表面、裂缝以及各种有缺陷附近的颗粒才能发生。

金属钨粉是制取碳化钨基硬质合金及金属钨材的首要质料，当时制取金属钨粉的首要办法为钨氧化物氢复原法，WO3氢复原制取钨粉的反响为：有关进程的热力学和动力学原理，前人已进行了全面的研讨，积累了很多研讨成果，但考虑到当时钨粉的粒度和描摹是生产中的关键问题，为确保必定的粒度，复原进程往往是在远离平衡的条件下、依据制备特定粒度的要求，以操控工艺参数，因而这儿侧重介绍影响钨粉粒度的要素及其操控，有关热力学和动力学原理可参阅有关教科书。 一、钨氧化物复原进程中影响粒度的要素 （一）复原进程中颗粒长大的机理 在复原进程中生成钨粉的粒度随复原条件而异，即在某些条件，如高温、高湿度的条件下将发作长大，关于其长大机理，现在有多种观念，下面是两种首要的观念。 1、化学气相搬迁长大机理 水合钨氧化物具有比纯氧化钨高得多的挥发性。复原进程中首要水蒸气与氧化钨或细粒钨粉效果构成水合氧化钨，它通过气相搬迁到其他颗粒上再复原，然后导致颗粒长大。高温文湿氢复原具有最有利的化学气相搬迁条件。 2、氧化－复原机理 粉末颗粒愈细，比表面以及表面活性愈大，因而，细颗粒粉末有或许被气相的水蒸气或氧气氧化并生成挥发性水合氧化钨，然后进行化学气相搬迁，在较粗颗粒上被复原，使颗粒长大。 （二）影响粉末粒度和粒形改变的首要要素 1、温度 升高温度可加速复原反响，相应地添加水蒸气的生成速度，促进化学气相搬迁反响。促进颗粒长大和团粒化。 2、水蒸气分压 水蒸气是化学气相搬迁反响的基本条件，其量包含中含有的和复原反响中发生的水蒸气。它在复原进程中不是一个稳定值。对反响速度起效果的一切要素和影响分散进程的一切要素（如温度、粒层厚度、的流向和流速、粉末的粒度、舟皿的几许形状等）、推舟速度都影响水蒸气的实践分压进而影响到粉末粒度和描摹。温度及湿度（氢的露点）对WO2相对增长速度的影响见表1。 表1  在不同温度和温度下，WO2粒度的相对增长速度3、质料粉末的性状 研讨标明，氧化钨的复原活性对钨粉的粒度有显着的效果。复原活性大的质料简单得到细粒度钨粉。 4、杂质和添加剂 杂质元素对钨粉颗粒改变的影响，可分为三类： 第一类以碱金属为代表，它们能起氧的载体效果，延伸氧在粉末层内的停留时刻，促进化学气相搬迁反响，增强钨粉的颗粒长大。 第二类以钙、镁、硅为代表，它们对钨粉颗粒长大的效果不显着。 第三类以铝为代表，它们能在钨的晶体表面生成稳定性很高的氧化物薄层，按捺钨粉颗粒的长大。 5、操作准则 因为颗粒长大进程首要是发作在WO3复原成WO2的进程中，为得到细颗粒，必定要确保在复原的初期处于低温、低水蒸气分压状况。因而推舟速度过快，一方面使物料敏捷进入高温区，有利于WO2.9等颗粒长大，一起使复原速度加速，H2O蒸气浓度添加，这些都有利于颗粒的长大，因而为得到细颗粒一般要求推舟速度慢。一起炉内温度较低，温度梯度较小。 装舟量过多，料层过厚，将导致内部的水蒸气难以排出，使内部颗粒长大，一起导致上基层粒度不均匀。 二、氢复原钨氧化物制取钨粉的工艺 现在复原进程通常在回转式管状炉、四管马弗炉及多管炉中进行，相对而言，后者的温度均匀，产品粒度简单操控，且粒度均匀。 详细工艺有： （一）黄钨工艺，即以WO3为复原的质料。 （二）蓝钨工艺，即以蓝色氧化钨为质料。蓝色氧化钨是指WO3或APT在300～420℃下，在转炉内部分复原所得的产品，它的成分首要为WO2.9或铵钨青铜（ATB），亦或许含少数WO2.72乃至钨酸盐，用蓝色氧化钨作质料的特电是其粒度较黄钨易于操控。 （三）紫钨工艺，即用WO2.72（W18O49）为质料进行复原，用以制取超细颗粒钨粉，其实质是首要将APT在回转炉内、在必定温度和弱复原气氛下制备W18O49，此刻，在原APT晶粒内构成W18O49的棒状晶体的集合物，当原APT晶粒为50～60μm时，则晶粒中构成的W18O4，棒状晶体直径小于2μm，这种W18O49进一步在四管复原炉中复原，得超细钨粉，其BET直径约0.08～0.9  μm，这些超细钨粉的粒度远比黄色WO3或蓝钨复原的产品粒度细，且均匀。一起它们在进一步碳化制取WC的进程中亦小易长大，例如用其制备的钨粉其BET粒往为0.084μm。在1460℃下碳化2h，所得的超细碳化钨粉的BET粒径仅0.214μm，与国外的先进水平适当。碳化进程中颗粒长大的趋势远小于从蓝钨复原的产品。 唐新和展开的从有机胺钨酸盐热分化制得钨及碳化钨超细粉末。获得非常有意义的成果。这种从所谓“自复原钨酸盐”制得的粉末，功能优秀，现已获得国家专利。

一、复原进程中颗粒长大的机理 在复原进程中生成钨粉的粒度随复原条件而异，即在某些条件，如高温、高湿度的条件下将发作长大，关于其长大机理，现在有多种观念，下面是两种首要的观念。 （一）化学气相搬迁长大机理 水合钨氧化物具有比纯氧化钨高得多的挥发性。复原进程中首要水蒸气与氧化钨或细粒钨粉效果构成水合氧化钨，它通过气相搬迁到其他颗粒上再复原，然后导致颗粒长大。高温文湿氢复原具有最有利的化学气相搬迁条件。 （二）氧化－复原机理 粉末颗粒愈细，比表面以及表面活性愈大，因而，细颗粒粉末有或许被气相的水蒸气或氧气氧化并生成挥发性水合氧化钨，然后进行化学气相搬迁，在较粗颗粒上被复原，使颗粒长大。 二、影响粉末粒度和粒形改变的首要要素 （一）温度 升高温度可加速复原反响，相应地添加水蒸气的生成速度，促进化学气相搬迁反响。促进颗粒长大和团粒化。 （二）水蒸气分压 水蒸气是化学气相搬迁反响的基本条件，其量包含中含有的和复原反响中发生的水蒸气。它在复原进程中不是一个稳定值。对反响速度起效果的一切要素和影响分散进程的一切要素（如温度、粒层厚度、的流向和流速、粉末的粒度、舟皿的几许形状等）、推舟速度都影响水蒸气的实践分压进而影响到粉末粒度和描摹。温度及湿度（氢的露点）对WO2相对增长速度的影响见表1。 表1  在不同温度和温度下，WO2粒度的相对增长速度（三）质料粉末的性状 研讨标明，氧化钨的复原活性对钨粉的粒度有显着的效果。复原活性大的质料简单得到细粒度钨粉。 （四）杂质和添加剂 杂质元素对钨粉颗粒改变的影响，可分为三类： 第一类以碱金属为代表，它们能起氧的载体效果，延伸氧在粉末层内的停留时刻，促进化学气相搬迁反响，增强钨粉的颗粒长大。 第二类以钙、镁、硅为代表，它们对钨粉颗粒长大的效果不显着。 第三类以铝为代表，它们能在钨的晶体表面生成稳定性很高的氧化物薄层，按捺钨粉颗粒的长大。 （五）操作准则 因为颗粒长大进程首要是发作在WO3复原成WO2的进程中，为得到细颗粒，一定要确保在复原的初期处于低温、低水蒸气分压状况。因而推舟速度过快，一方面使物料敏捷进入高温区，有利于WO2.9等颗粒长大，一起使复原速度加速，H2O蒸气浓度添加，这些都有利于颗粒的长大，因而为得到细颗粒一般要求推舟速度慢。一起炉内温度较低，温度梯度较小。 装舟量过多，料层过厚，将导致内部的水蒸气难以排出，使内部颗粒长大，一起导致上基层粒度不均匀。

铝是地壳中散布最广泛的元素之一，属亲石亲氧元素。铝在天然界中多成氧化物、氢氧化物和含氧的铝硅酸盐存在，很少发现铝的天然金属。    天然界已知的含铝矿藏有258种，其间常见的矿藏约43种。实际上，由纯矿藏组成的铝矿床是没有的，一般都是共生散布，并混有杂质。从经济和技能观念动身，并不是一切的含铝矿藏都能成为工业原料。用于提炼金属铝的首要是由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿。原苏联因缺少铝土矿资源，使用霞石和明矾石提炼氧化铝。我国的硫磷铝矿能够归纳收回氧化铝。     一水硬铝石又叫水铝石，结构式和分子式分别为AlO（OH）和Al2O3?H2O。斜方晶系，结晶无缺者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。水铝石溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱浓度下才干彻底分化。一水硬铝石构成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等告知。     一水软铝石又叫勃姆石、软水铝石，结构式为AlO（OH），分子式为Al2O3?H2O。斜方晶系，结晶无缺者呈菱形体、棱面状、棱状、针状、纤维状和六角板状。矿石中的一水软铝石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等类质同象。一水软铝石可溶于酸和碱。该矿藏构成于酸性介质，首要产在堆积铝土矿中，其特征是与菱铁矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石等告知，脱水可转变成一水硬铝石和α刚玉，水化可变成三水铝石。     三水铝石又叫水铝氧石、氢氧铝石，结构式Al（OH），分子式为Al2O3?3H2O。单斜晶系，结晶无缺者呈六角板状、棱镜状，常有呈细晶状集合体或双晶，矿石中三水铝石多呈不规则状集合体，均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等类质同象或机械混入物。三水铝石溶于酸和碱，其粉末加热到100℃经2h即可彻底溶解。该矿藏构成于酸性介质，在风化壳矿床中三水铝石是原生矿藏，也是首要矿石矿藏，与高岭石、针铁矿、赤铁矿、伊利石等共生。三水铝石脱水可变成一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉，可被高岭石、多水高岭石等告知。     铝土矿的化学成分首要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O＋，五者总量占成分的95%以上，一般＞98%，非必须成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等，微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al2O3首要赋存于铝矿藏－水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅矿藏中（首要是高岭石类矿藏）。     在内生条件下，因为有二氧化硅的广泛存在，Al2O3与SiO2常紧密结合成各类铝硅酸矿藏，这些矿藏一般铝硅比小于1，而工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40%，Al/Si＞1.8～2.6，因而内生条件下很少构成工业铝矿床。     现在，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下构成的。在表生条件下铝土矿的生成首要有两种方式：即风化－残积（余）成矿（红土成矿）和风化－转移－堆积成矿或风化－改造－再堆积成矿（堆积成矿）。风化-残积（余）成矿是含铝母岩在湿热气候条件下，具分泌杰出的有利地势（如残丘、低山和台地），因为水、CO2和生物等的风化分化效果，母岩中易溶物质K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出，活动性小的物质Al、Fe、Ti残留原地构成红土型铝土矿。风化－转移－堆积成矿是含铝岩石、红土风化壳或已构成的红土矿床，在重力、水和天然酸（硫酸、碳酸、有机酸）等效果下，经机械的或化学的风化、剥蚀、转移等物理、化学改造效果，于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或沿海（氵舄）湖、限制海盆内构成铝土矿，在水介质环境中构成堆积铝土矿。     铝土矿矿石含有镓、钒、铌、钽、钛、铈及放射性元素等有用组分，这些有价值的伴生组分可归纳收回。而矿石中的硫、CO2、MgO、P2O5则是有害组分，不利于铝的冶炼收回。     铝土矿矿石依据其所含的首要含铝矿藏分为：三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。国外铝土矿矿石首要是三水铝石型，次为一水软铝石型，而一水硬铝石型铝土矿很少。但我国则首要是一水硬铝石型铝土矿，三水铝石型铝土矿很少。     国外的三水铝石型铝土矿具高铝、低硅、高铁的特色，矿石质量好，合适耗能低的拜耳法处理。我国的一水硬铝石型铝土矿，整体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比，矿石质量差，加工难度大，氧化铝出产多用耗能高的联合法。

铁精矿中的氟一般以萤石或稀土氟化物的方式存在，通常在碱性介质中，以很多水玻璃或适量淀粉按捺铁矿藏，选用阴离子捕收剂反矿藏，如我国包钢选厂铁精矿选用阴离子捕收剂反浮选工艺除氟，以水玻璃作为涣散和按捺剂，铁精矿中的氟含量可从1％～2.4％降至0.65％左右，但仍然存在着铁份丢失较大和除氟率不高级问题。别的，还能够选用在强碱性介质中加淀粉作按捺剂、加Ca＋＋作活化剂、以阴离子捕收剂一起浮氟和硅的工艺。 铁精矿中的碱金属氧化物主要以含碱金属硅酸盐矿藏的方式存在（如长石类矿藏等）。依据该类硅酸盐矿藏的物理化学性质特色，一般选用阳离子捕收剂反浮选工艺，一起研讨证明，参加有利于进步碱金属氧化物的脱除率，但需求延伸浮选时刻，以确保铁精矿中含硅矿藏的浮出。

氢氧化物溶解度

钛及钛合金表面烤瓷通常在800 ℃以下进行［1-3］,检测200 ℃～750 ℃范围内不同温度区段氧化的TA2 和TC4试样表面生成的氧化物类型和结构,可以了解在临床烤瓷温度下，钛材表面的氧化情况，有助于认识钛材与瓷结合的机制。　　1.材料和方法:取退火、磨光的纯钛(TA2)和Ti-6Al-4V 合金(TC4) 板材,截成20mm×10mm×1mm的块状(18块TA2,21块TC4),喷砂处理试样表面,然后置于75 %乙醇中超声清洗,吹干。两种钛材试样各分为6组,每组3个试样,分别于200 ℃～300 ℃、300 ℃～400 ℃、400 ℃～500 ℃、500 ℃～600 ℃、600 ℃～700 ℃和600 ℃～750 ℃在烤瓷炉(VACUMAT 100，德国)中进行氧化处理10 min。其余3个TC4试样经600 ℃～750 ℃氧化后，用500目细砂纸磨去表面氧化物，用PW1700型自动化粉末衍射仪(荷兰)对试样进行X线衍射检查。　　2.结果:在200 ℃～300 ℃氧化后，TC4表面有α-Ti峰和β-Ti峰,以α-Ti峰为主；此外还出现了Ti2O3峰,说明表面已有氧化物形成。在300 ℃～400 ℃氧化后，又出现了TiO2,说明钛进一步被氧化。在400 ℃～500 ℃处理后，α-Ti峰进一步增强,β-Ti峰变化不明显；氧化钛峰增多,有Ti2O3、TiO和板钛矿型氧化钛(TiO2B),表明氧化加重。在500 ℃～700 ℃范围内，随温度升高β-Ti峰增强，α-Ti峰下降。经500 ℃～600 ℃氧化后,出现了TiO、Ti2O3、TiO2、TiO2B和锐钛矿型氧化钛(TiO2A)峰。在600 ℃～700 ℃氧化后有大量的氧化物在钛表面形成,出现了TiO 、 Ti2O3、Ti3O5、TiO2A、TiO2B和金红石型氧化钛(TiO2R)峰。经600 ℃～750 ℃氧化后,α-Ti峰增强、β-Ti峰也较明显,TC4表面有TiO2、TiO2R和Ti3O5等氧化物形成。在600 ℃～750 ℃氧化后，用细砂纸将表面高度磨光的TC4,α-Ti峰强度增高,但是仍能见到TiO、TiO2和Ti3O5峰。　　TA2经200 ℃～300 ℃氧化，形成的主要是α-Ti峰,还有一个很低的TiO2R峰。在300 ℃～750 ℃范围中，随氧化温度升高，α-Ti峰逐渐增强，峰的数目也增多，逐渐出现了TiO2A 、TiO2R及Ti2O3峰。TA2在750 ℃氧化后试样呈现浅蓝色。　　3.讨论:①钛的氧化物有10多种。在牙科烤瓷热处理条件下,温度升高可造成钛表面氧化物量的增加,但是否还会造成氧化物质的改变,目前尚未见报道［1，2］。我们研究发现,TA2在200 ℃～650 ℃范围内短时间氧化时,除了本身固有的α-Ti峰外,还有TiO2、Ti2O3、TiO2R 等峰出现。TC4氧化时,峰值变化明显,除了本身固有的α-Ti和β-Ti峰外,还有TiO、Ti2O3、TiO2B、TiO2A、TiO2、Ti3O5峰等。表明随着氧化温度升高,钛表面生成的氧化物不仅量增加,其种类和结构类型也随之增多。②本项研究发现在不同温度条件下氧化的钛材,其表面生成氧化物的量、种类和结构都有变化。 在750 ℃以下短时间氧化,钛材表面的氧化物主要是TiO2,此外还有Ti2O3、Ti3O5、TiO。 磨去表面氧化膜后TC4仍能检测出TiO,这说明TiO形成的位置较深。在表层TiO2下方可依次出现Ti2O3和TiO,这3种氧化物中氧原子和钛原子含量的比分别为2∶1、3∶2和1∶1,即由表层向深层氧含量逐渐减少［1-3］。我们对200 ℃～750 ℃氧化的钛材表面氧化物作了初步的定性分析,基本掌握了在该温度区段钛材表面氧化物形成的情况。但要探明钛表面氧化膜的成份与结构在钛与瓷结合中的作用机制，仍需作进一步研究。

在这类反应中不发生电子迁移，溶液中的离子活度仅与溶液的pH值有关，而与电位无关。铀矿堆浸中氧化铀（六价）的溶解，金属离子的水解反应均属于此类反应。其通式如下：由于此类反应的热焓为零，水的活度为l，所以反应的标准吉布斯自由能变为：当体系中的A离子和B离子的活度均等于1时，式（2）变为：从式（4）看到，此时的pH值仅与反应的标准吉布斯自由能变有关。我们称此pH值为标准pH值，用pH标表示。它的物理含义是：在标准状态下，体系中的反应物与生成物的活度均为1时的pH值。它是表示金属离子水解程度的一个重要标志。当介质的pH值大于标准pH值时，金属离子就水解，金属的氢氧化物就会沉淀；当介质的pH值小于标准pH值时，金属离子的活度便大于1，即金属氢氧化物的沉淀溶解。这类反应的平衡条件为：在用硫酸作溶浸剂堆浸铀矿石或铜矿石时，往往出现底部的渣品位高于中上层渣品位，个别时候，甚至出现底部的渣品位高出入浸矿石的品位就是由于pH值控制不当，致使已浸出的离子水解反应平衡时UO22＋的浓度与pH值的关系如下：铀矿堆浸时，矿石中的UO3的溶解浸出反应为：很显然，UO3的溶解依赖于溶浸液的酸度，其关系如下：  铜矿石中的黑铜矿（CuO），硅孔雀石（CuSiO2·2H2O）等氧化铜矿石，硫酸堆浸时的反应可表示为：这类浸出反应平衡时的Cu2＋浓度与pH值的关系式如下：在堆浸工艺中，除了铀、金、铜、银等有价值的金属外，脉石矿物中的某些元素，如铁、铝、钙、镁等也同时与溶浸剂（特别是在采用酸性溶浸剂时）发生化学反应，因而Fe2＋，Fe3＋，Al3＋，Mg2＋，Ca2＋等离子进入浸出液，其中高价的铁、铝离子经常引起结垢，妨碍生产的顺利进行。这类结垢，与溶液的pH值紧密相关。例如，用硫酸堆浸铀、铜矿石时，往往有大量的亚铁和高铁离子进入浸出液，经过若干个循环，亚铁氧化成高铁，由于Fe3＋的水解沉淀pH值低于Fe2＋，因而引起大量沉淀。Fe3＋，Fe2＋水解反应，及与pH值的关系如下：溶液中的Al3＋在pH值为3.1时，也因水解而沉淀，反应如下：则                    当矿石中的黑云母［H2K（Mg，Fe）3Al（SiO2）3］及碱性硅酸盐矿物的含量高时，矿石中的铁、铝、镁等元素很容易被酸性溶浸剂所浸出，如不采取防结垢措施，矿堆的结垢是不可避免的。

纳米金属氧化物半导体已被广泛应用于场效应管、气体探测器、锂离子电池以及超级电容器等诸多电子器件。随着染料敏化电池、有机薄膜太阳能电池以及无机有机杂化电池技术的不断革新,纳米金属氧化物已作为此类电池中重要的电极材料应用于太阳能电池领域。钙钛矿是一种具有高吸光系数、高载流子迁移率与寿命和可控带隙的半导体,加之制备工艺简便,成本低廉,受到国内外学术界的广泛关注。短短数年间此类“钙钛矿型太阳能电池”(PSCs)的小面积的单电池效率已突破20%,1cm2以上大面积电池也达到了15%以上的认证效率。钙钛矿电池结构可分为量子点敏化型、介观结构钙钛矿电池和平板结构钙钛矿电池三大类,如图1所示。图1量子点敏化、平板和介观结构钙钛矿电池结构示意图钙钛矿电池中的纳米氧化物致密层钙钛矿电池中的致密层主要发挥载流子的选择性传输的作用。由于分离后的自由电子与空穴易在界面处产生复合,因此引入一层致密层材料有利于通过电极材料间的能级势垒差选择性地让载流子通过,抑制界面复合。依据通过的载流子种类的不同,可以将致密层区分为电子选择层或空穴选择层;或相对应的以阻挡的载流子命名为空穴阻挡层或电子阻挡层。一般而言,性能优异的致密层需要满足以下三点要求:第一,光学性能良好。即不影响钙钛矿层对可见光的吸收。第二,能带结构与电极、敏化材料等相匹配,通过电池各功能层间合适的能带架构,达到高效选择性注入所需载流子,并阻挡另一种载流子的目的。第三,致密层薄膜厚度合适。一方面,致密层厚度增加有利于提高覆盖率,减少致密层孔洞数量,降低复合率;另一方面,致密层本身电阻影响电池性能。钙钛矿电池中的纳米氧化物骨架在介观结构的钙钛矿电池中,纳米氧化物发挥两大主要作用:第一,TiO2、ZnO、SnO2等电子传输材料可以作为介观结构钙钛矿电池的电子传输层,参与电池中载流子输运过程;第二,由于钙钛矿自身即可传递载流子,上述材料及Al2O3、ZrO2等高带隙氧化物也可以作为钙钛矿生长结晶的骨架,用于支撑钙钛矿层的生长。相比较于平板型电池,介观结构电池在测试时往往具有更高的稳定性,电池的迟滞效应相对较小,载流子收集效率相对较高。本节将介绍近两年来氧化物半导体载流子传输材料与介孔绝缘骨架材料在介观结构钙钛矿电池中的制备及其改性方法对钙钛矿电池性能的影响。介观结构电子传输层自2012年首个全固态钙钛矿电池问世以来,以TiO2介孔纳米颗粒为代表的电子传输层被广泛地应用于钙钛矿电池中。与致密层材料类似,符合电池能级结构匹配、高载流子迁移率的半导体均可能作为介观结构的电子(或空穴)传输层材料。介孔层一般使用商用TiO2介孔颗粒浆料经稀释后旋涂,后经高温热处理而制备,但若想使用ZnO、SnO2等非TiO2介孔层,或调节介孔层性能,或设计无需高温烧结能够应用于柔性钙钛矿电池中的介孔层,则需通过溶胶–凝胶法、水热法、电化学法等制备介孔层材料。除了纳米颗粒,多维结构也被应用于钙钛矿电池电子输运层中。尽管多维结构的电池效率略低于传统介孔结构,但基于DSSCs与HSCs中一维纳米阵列光阳极的研究表明,一维的纳米结构相比纳米颗粒具有更高的表面积以及更好的光散射能力;并且,一维纳米结构独特的形貌为电子输运提供了连续的传输路径,因此此类结构有可能应用于高性能钙钛矿电池。而其合成方法有水热法、电纺丝等多种方法,如图2所示.图2基于TiO2“纳米碗”电子传输层的钙钛矿电池制备流程示意图类似于致密层的改性,介孔层改性不仅能够影响介孔层本征电子传输特性,也能够影响其与钙钛矿层的界面。此外,由于TiO2具有光催化活性,在紫外光照射下会发生价电子受激跃迁,形成价带空穴h+,而光生空穴有很强的氧化性,因此表面包覆也有助于降低TiO2对钙钛矿的降解作用,提升钙钛矿稳定性。由前述致密层改性及本节介孔层改性可以看出,改性不仅可能影响钙钛矿电池内载流子的输运性能,还可能影响制备的钙钛矿层形貌结构及电池的稳定性。但无论是在平板结构还是介观结构钙钛矿电池中,氧化物改性均围绕着两大主题,即通过改变半导体本征特性与改变致密层/钙钛矿界面影响钙钛矿电池性能。介观结构绝缘骨架层以绝缘Al2O3介孔层为骨架的介观结构钙钛矿电池,电池结构如图3所示,这种结构的电池效率达到了10.9%,比选用介孔TiO2电子传输层高约2%。由于Al2O3是一种宽带隙半导体材料,其导带底远高于钙钛矿导带底,因此能带结构阻挡了电子的传递,从而使纳米Al2O3颗粒仅仅起到了支撑钙钛矿生长的骨架作用。相比介孔TiO2电子输运层,绝缘Al2O3骨架有以下两大优势:图3(左)含介孔TiO2颗粒和(右)含介孔Al2O3颗粒钙钛矿电池载流子传输示意图首先,在含有Al2O3介孔层的钙钛矿电池中,由于电子在钙钛矿内的传递速度大于在TiO2介孔颗粒中的传递速度,电子直接由钙钛矿传递到致密层表面,传输速率更快,从而使电池效率更高。其次,使用Al2O3绝缘骨架的电池有更好的稳定性。TiO2是一种光催化材料,为解决长期稳定性,需要对TiO2介孔层进行一些表面修饰以减缓其对钙钛矿层的降解。而对于Al2O3,则有报道指出添加一层Al2O3介孔颗粒有助于提升电池性能及稳定性,这是由于Al2O3绝缘层起到了屏蔽电极间载流子复合引起的漏电流。此外,绝缘介孔骨架还常常用于无HTM的钙钛矿电池中。总结与展望纳米氧化物功能层对电池效率有着至关重要的作用。研究表明,纳米氧化物材料的形貌设计、修饰改性等显著地影响其物化性能或钙钛矿/氧化物界面性质,进而影响钙钛矿电池的性能。但由于钙钛矿电池结构体系繁多、界面复杂,对于其中的纳米氧化物材料,仍有许多科学问题尚待解决:氧化物改性以提高钙钛矿电池稳定性氧化物纳微结构设计及界面改性应用于柔性钙钛矿电池上的氧化物致密层/介孔层制备工艺随着钙钛矿电池单电池效率不断提升,以及未来柔性电池的实际使用需求,氧化物层设计要求不需经过高温烧结、且能在大尺寸上保持电极形貌、性能的均匀性。而现有制备方法中,溅射等物理法成本高昂,而溶胶–凝胶旋涂等化学法往往由于致密层均匀性不佳而使钙钛矿电池性能缺乏竞争力。因此亟需兼顾电极性能与制备成本的氧化物致密层与介孔层制备方法。文章选自：《无机材料学报》作者：王伟琦, 郑惠锋, 陆冠宏等

锑化合物种类繁复.运用规模适当广泛，在医药、电子、玻璃制作、阻燃剂、陶瓷、珐琅、印染、化工、化学分析等方面都有运用。 葡萄糠酸锑钠是医治黑热病的首选药，作用很好，且很少发作副作用，可由葡萄糖酸钠与锑酸作用制得。酒石酸锑氧钾C4H4O7KSb·I/2H2O(吐酒石)和锑一273(次没食子酸锑钠)都是医治血吸虫病的药物，前者经过打乱血吸虫虫体代谢到达消除血吸虫的意图.后者则能将肠系膜睁脉中血吸虫转人.堵塞于肝小血管.被吞咙细胞所围住，最终消火。酒石酸锑敏钾由三氧化锑与酒石酸氢钾溶液共热后结晶制得;锑一273则由没食子酸和三氧化锑在中性液中作用制得。 锑与IIIA族、VIA族元素构成的化合物InSb, AISb, GaSb, Sb2Se3, Sb2Te3等都是很好的半导体材料。金属锑和铟在高a熔合.再经熔炼提纯即为锑化锢的单晶.该单晶可制成具有特殊功能的红外线勘探器材。        氧化锑(Sb203 )、锑酸钠(NaShO3)、水合锑酸钠[NaSb(OH)6]等都可用于玻璃生产中作弄清剂，仅仅Sb2O3用于普通玻璃,而NaShO3和NaSb(OH)6用于显像管玻壳、 光学玻璃及各种高档玻璃。 Sb2O3作玻璃弄清剂运用时，要和硝酸盐并用，其原理为在1000-1200℃温度下，Sb2O3，被硝酸盐放出的氧所氧化(Sb2O3 → Sb205);当温度到达1300℃以上时又放出氧(Sb2O5→Sb2O3)，然后起弄清作用;在冷却过程中Sb203再变为Sb205.这样便把氧气气泡吸收除掉。一般玻璃中Sb203的用量为0.05~0.5%.NaSbO3和NaSb(OH)6作为 玻璃弄清剂比Sb203作用要好.它们独自运用,所起作用与Sb2O3类似,也是高温时生成Sb2O3而放出氧，冷却时Sb2O3再转变为Sb2O5吸收氧气气泡,然后到达弄清玻璃的意图. 在钠钙玻瑞中加人一定量的Sb203、硫黄、炭粉，熔炼后再经显色热处理.即得到报价便宜、便于推行锑红玻璃.此种玻璃用作信号玻璃和艺术玻璃等。 锑系阻燃剂在无机阻燃剂中占有越来越重要的位置，阻燃荆已成为锑的最大运用领域.其耗费盘占锑总耗费盘的80%以上。选用Sb2O3、非胶体Sb205、胶体Sb2O5、SbCl3 , NaSbO3等，已别离开发出了组成不同、特性不问、运用于不同场合的系列种类，广泛运用于橡胶、塑料、化纤、地毯、涂料等阻燃制品中。跟着Sb203超微细技能的开展，可以得到粒径更细的Sb203,其添加功能更好，对被阻燃基材物理功能的恶化更少。胶体Sb2O5的均匀粒径仅0.03μm，约为般Sb2飞粒径的1/100.因为极细，基本上不恶化树脂基材的物理功能，一起对树脂的色彩也罕见影响。实验证明，胶体Sb205阻燃性高于同系列的非胶体Sb205、Sb2O3，及NaSbO3等.是锑系阻燃剂中最好的一种。 SbCl3用于查验生物碱和元素。NaSbO3，和焦锑酸钾(K2H2Sb207·4H20)都可用于钠离子的判定。SbCl3常作为无机和有机氯化反响的催化剂。       Sb203是最重要的锑化合物之一，除了前面说到的用处外，它还可用作石油化工和组成纤维的催化剂;用于制作媒染剂、乳白剂;用作组成锑盐的质料;在珐琅工业中用作添加剂，以添加面釉的不透明性和表面光泽。别的.Sb203仍是一种优秀的白色颜料.其遮盖力略次于钛白，而与锌白附近。在钛白的生产中.Sb203能有效地按捺铁白的光致变色反响。使用Sb203杰出的抗粉化、对光安稳功能以及阻姗燃功能，人们现已制备出各种用处的含锑二氧化钛，如钛镍黄、化纤钛白、超细含锑二氧化钛等。

部分稀土硝酸盐分解成氧化物的最低温度

氧化铜的用途非常广泛，主要用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料，光学玻璃磨光剂，油类的脱硫剂，有机合成的催化剂，制造人造宝石及其它铜氧化物。也可用于气体分析和制造人造丝等。用氧化铜制成的颜料属于无机颜料的一种，我们还可以用铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等制成颜料。氧化铜的其他用途，蓝绿色素，人造宝石，气体分析中测定碳，有色玻璃，陶瓷釉彩，油类脱硫剂，有机合成催化剂。不知氧化铜的用途多，铜的用途同样非常广泛。铜不但可以在电气工业中的应用还可以在电子工业中的应用。铜在电气工业中的应用主要是电真空器件、印刷电路、集成电路、引线框架。现在有一种氧化铜的新形式，我们称之为纳米氧化铜，他的化学式同样为CuO。纳米氧化铜的用途：(1)在催化、超导、陶瓷等领域中作为一种重要的无机材料有广泛的应用。(2)用作催化剂和催化剂载体以及电极活性材料。(3)用作玻璃、瓷器的着色剂，光学玻璃磨光剂，有机合成的催化剂、油类的脱硫剂、氢化剂。(4)制造人造宝石及其它铜氧化物。(5)用于人造丝的制造，以及气体分析和测定有机化合物等。(6)还可作为火箭推进剂的燃速催化剂。纳米氧化铜粉体具有比大尺寸氧化铜粉体更优越的催化活性和选择性及其他应用性能。 

主要用途： 用作陶瓷和玻璃的颜料。搪瓷工业用作瓷釉的密着剂和着色剂。陶瓷工业用作色料的原料。磁性材料生产中用作镍锌铁氧体的原料。玻璃工业用作茶色玻璃和显像管玻壳的着色剂。也是制造镍盐及镍催化剂的原料。 　主要成分： 纯品 　　外观与性状： 绿色粉末。 　　相对密度(水=1)： 6.6-6.8 　　溶解性： 不溶于水，不溶于碱液，溶于酸等。 溶于酸和氨水、热过氯酸、热硫酸。 　　健康危害： 本品对皮肤的影响在生产中较为常见，主要表现为皮炎或过敏性湿疹。皮疹有强烈的瘙痒，称镍痒症。镍工可患过敏性肺炎、支气管炎、支气管肺炎、肾上腺皮质功能不全等。镍有致癌性。 　　燃爆危险： 本品不燃，有毒，具致敏性。 　　氧化镍的导电性能：不导电，绝缘体。氧化镍用途方面深入分析还得出内部镍元素和氧元素复杂的纠缠状态导致电流难以通过，这一发现解释了70多年来悬而未决的氧化镍不导电之谜。据日本媒体5月19日报道，理化研究所日前发布新闻公报说，按照解释金属内部结构的能带理论，氧化镍应该属于金属。然而，实际检测结果显示，氧化镍是一种绝缘体。虽然这一点早在20世纪30年代就为人所知，但为何这种极常见的物质不符合能带理论一直困扰着科学家。理化研究所科学家借助目前世界上最先进的X射线光电子分光设备，分析了氧化镍内部电子的特征。结果发现，氧化镍中存在一种名为Zhang—Rice束缚态的状态，它可导致电流无法在氧化镍中通过。这种特殊状态是由氧化镍内部镍元素和氧元素复杂的纠缠状态造成的。 

氧化铝的用途表现在石油化工、化肥工业中，广泛用作催化剂、催化剂载体。    高性能的活性氧化铝在不定形耐火材料配料中能带来以下好处：提高坯体密度、流动性、强度，提高二次莫来石生成量等，降低加水量和气孔率。此外，活性氧化铝还能做干燥剂，吸水量大、干燥速度快，能再生（400 -500K烘烤)。活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴，主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体，根据不同的用途，其原料和制备方法不同。    在催化剂中使用的三氧化二铝的通常专称为“活性氧化铝”，它是一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等，所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。    该纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态，晶型是α型。粒径是20nm；比表面积≥50m/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。    活性氧化铝具有多孔结构，高比表面积且处于不稳定的过渡态，因而具有较大的活性。活性氧化铝又具有吸附特性，因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。当今得到的主要的工业活性氧化铝产品都是靠快速脱水法生产的。活性氧化铝是指经过充分细磨、以原晶尺寸大小1μm的α- Al2O3为基本组成（20%-90%）的煅烧氧化铝。    了解更多有关氧化铝的用途的信息，请关注上海 有色 网。 

氧化锌的用途主要集中在橡胶制造;硅酸盐工业;医药卫生;着色材料;电子领域;在橡胶制造方面,氧化锌的用途:工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物，是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用，氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能，从而有助于轮胎的散热，保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。在硅酸盐工业方面,氧化锌的用途:氧化锌是水泥的一种添加剂，能缩减水泥的硬化时间，并提高水泥的防水性能。在玻璃、陶瓷的制作中，氧化锌可用作助熔剂，降低玻璃和陶瓷的烧结温度。添加铝、镓和氮的氧化锌的透明度达90%，可用作玻璃涂料，让可见光通过的同时反射红外线。涂料可涂在窗户玻璃的内或外，以达到保温或隔热的效果。在医药卫生方面,氧化锌的用途:氧化锌具有除臭、抗菌的功能，因而常被添加入棉织物、橡胶、食品包装等。在食品中添加的氧化锌不仅具有一定的防腐作用，更能作为锌源为人体补充必需的锌元素。 　　氧化锌可用于改良皮肤健康状况，如婴儿爽身粉、尿布疹药膏、锌膏、抗头屑洗发水和防腐药剂。混有约0.5%氧化铁的氧化锌被称为炉甘石，制造用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂。一些运动绷带也掺入了氧化锌，防止运动员在运动中发生软组织损伤。在着色材料方面,氧化锌的用途:氧化锌在颜料中称为锌白，[2]其透明度介于立德粉和二氧化钛之间。中国白是一种特殊的锌白，是画家绘画的一种颜料。锌白相对于传统的白铅，在阳光下能保持永久，它不会受含硫空气的污染，而且无毒、价廉。在电子领域方面,氧化锌的用途:氧化锌在常温下的能带隙很高，因此常用来制造激光二极管和发光二极管。而相对于能带隙同样很高的氮化镓，氧化锌具有更大的激子结合能（室温下约60meV），因而发光亮度更高。此外，氧化锌在高能射线和湿化学腐蚀下的稳定性也是其被广泛应用的重要原因。掺有铝元素的氧化锌被用作透明电极，该复合材料的成本和毒性比传统的氧化铟锡要小得多。氧化锌已经在太阳能电池和液晶显示屏上得到应用。随着氧化锌的用途更多的被开发,氧化锌已经成为了工业和生产也不可或缺的重要材料.      

氧化铜的用途氧化铜的主要用途是用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料，光学玻璃磨光剂，油类的脱硫剂，有机合成的催化剂，制造人造宝石及其它铜氧化物。也可用于气体分析和制造人造丝等。氧化铜有着广泛的应用，除作为制铜盐的原料外，它还广泛应用于其他领域。尤其是在电子信息产品，如手机、计算机相关产品等集成电路方面的需求旺盛；而作为搪瓷、陶瓷着色剂方面的消费也有较好市场表现，需求平稳；玻璃着色剂的需求近几年来市场有萎缩的趋势；触媒应用方面，虽然需求放大，但量相对较小。我国氧化铜需求规模逐年扩大。氧化铜在工业上的用途主要有制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂，也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。其实轻质氧化铜与重质氧化铜没有什么区别，都是反应所造成的。

氧化铝，又称三氧化二铝，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土。用途　　1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色，蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。 　　2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝 金属 。 　　3. 氧化铝是 金属 铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的 金属 铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。 　　4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。 　　5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 　　6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。 　　资料刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。 　　氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。 　　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 　　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O目前已公布在建的氧化铝规模外，全国还有拟建氧化铝总规模1992万t接近国外所有拟建(扩建)氧化铝项目的总和。氧化铝工业的迅速发展不同于以往的低水平重复建设，而是上规模、高水平，优化了结构，极大地提升了我国氧化铝工业整体水平和竞争力。

以下是各种铝和铝化合物的用途表格：

1926年还没有实质性的工业用处。在此之后，被用作电子管的吸气剂，后来首要用于制作光电池和其他光敏元件。直到上世纪七十年代末，的有限产值中的大部分是用于热离子功率转化，磁流体动力和离子发动机推动器的研讨，盐在化学工业、石油化工和生物工程中的用处正在添加。 和的优异光电特性及其化学生动性，在各技能范畴里有着共同的用处，非其他金属元素所能替代。现在，和绝大部分被用于开发研讨范畴。和共同的光电特性被用作制作光电管和光电倍增管的光电阴极材料。广泛用于光电仪器和电子射线仪器中，用于出产过程的自动控制、光度学、光谱测量、电影、电视、雷达及无线电传真技能、激光技能等方面，具有光波规模广，灵敏度高且安稳等特色。如电视技能中的低压电子束摄像管，都选用阴极。和又是红外技能的必需材料，可制作红外线滤光器、辐射能接受器、电子－光学变换器等，是瞄准望远镜，侦查望远镜、夜视仪、红外检测仪、红外通讯、红外照相和防火防盗等电子仪器的重要组件。辐射能的振动频率具有长期的安稳性，可用作频率和时刻的标准。其误差可小于每300年5秒，现在，原子钟已广泛用于通讯、运送，军事和宇航上。和还能够用于电光源、激光技能、荧光物质和电源等方面。 、的氧化物用作催化剂，氯化物和化物用于出产金属，化物和碘化物用作光学晶体，氢氧化物用于碱性蓄电池电解质和重油脱硫，硝酸盐用干微波发射器，碳酸盐用于开环磁流发电，碘化物用作荧光物质，氯化物还作为密度梯度介质在超速离心机中，别离过滤病毒、核糖核酸和其他大分子物质。在催化剂方面，和的化学活性高，电离电位低，能改动主催化剂的表面性质，使催化剂具有更好的活性、选择性、安稳性，并能延伸使用寿命，避免催化剂中毒。现在，已广泛使用于组成、硫酸组成、氢化、氧化、聚合等催化组成反响中。如组成顶用含钾、的催化剂、出产甲基酸树脂时用作催化剂。 在医药上，、盐类可用来出产安眠药、镇静剂及治疗癫痫病等药剂。用、放射性同位素符号体系来确诊肿瘤，尤其是对脑和其他部位安排的作用非常好。放射性在医药实验中可作为“符号”元从来盯梢血液活动。 此外，在光学纤维和纤维质透镜用的多成分玻璃中，用作光折射调整剂；碘化物作固体电解质，具有程大的离子导电率，用它可作成大容量、大电流放电的固体电解质电池组，变现电子组件的小型化与薄膜化；和及其混合金属或合金，在有色和黑色冶金或合金冶炼中作脱气剌和精粹剂；和的磷酸盐、盐单晶，可作为铣电体，压电体材料；和的盐、硼氢化物，可用作高能固体燃料；和钠、锂合金，可用作运载核动力体系的作业流体；碘化或参加硫化锌基底中作成的荧光屏，能够增强光亮度：激活的碘化晶体已用于制作闪耀计数器；钠激活的碘化具有比其他卤化物更大的X射线阻挠才能，已用于制作X射线印象增强管，用于医用X射线机，具有很高的分辨率、强度和安稳性，且折光率很低。现在，正在研讨它们在磁流体发电、热电转化器和离子火箭推动引擎等新的能量转化范畴中的使用。

一、锑的氢化物 SbH3是一种无色、易燃、极毒的气体，气味似。SbH3毒性比AsH3弱。 SbH3微溶于水，易溶于有机溶剂。SbH3不稳定，室温下即分化： 2SbH32Sb＋3H2 SbH3分化时也能构成相似“砷镜”的“锑镜”反响，砷镜能溶于NaClO，而锑镜则不溶于NaClO。这是差异砷和锑的办法之一。 SbH3具有强还原性，易为湿润空气中的氧所氧化： 2SbH3＋3O2Sb2O3＋3H2O 二、锑的卤化物 锑的三卤化物在溶液中会激烈地水解，生成难溶于水的卤化锑酰沉积：                      SbCl3＋2H2OSb(OH)2Cl＋2HCl                           └→SbOCl↓（氯化氧锑或酰）＋H2O

稀土化合物及功能性稀土助剂的研究开发  采用易于工业化生产的沉淀法，应用结晶化学的原理，使用不同的工业沉淀剂，对晶体的生成和长大的关键工艺进行了优化，得到了适合于工业化生产的制备条件，制备特殊物性的稀土化合物。其中大颗粒稀土氧化物，CeO2的D50≥25μm、松装密度≥2.0g·cm-3，Y2O3的D50≥20μm；高比表面积稀土化合物，CeO2的比表面积≥100m2·g-1，老化后比表面积≥15m2·g-1；Ce1-xZrxO2的比表面积≥140m2·g-1，老化后比表面积≥25m2·g-1；超细稀土化合物，CeO2和Y2O3的D50≤1μm；低比表面积稀土化合，CeO2、Ce1-xZrxO2和Y2O3的比表面积≤5m2·g-1。同时还有多种功能性稀土助剂，如：玻璃助剂、橡胶助剂、塑料助剂、稀土催化剂、无毒稀土颜料等的制备工艺。  稀土化合物的直接法合成技术，其特征在于配方及工艺方法包括： A、稀土化合物的组成为： a)至少一种或二种以上的有机酸或／和有机酯及其它们的混合物，用量为81～89份(重量)，有机酸或／和酯是指C6～C18的一元或二元饱和、不饱和酸或／和酯； b)至少一种或二种以上或全部下列纯度为90～99％的氧化轻稀土元素的单质或它们的混合物，用量为11～19份(重量)，氧化轻稀土ReO是指：Re 为La、Ce、Pr、Nd、Y； c)催化剂，用量为0．5～3份(重量)，催化剂是指醋酸(冰醋酸)、双氧水、碳酸、草酸； B、直接法工艺条件为：首先在反应釜中加入按上述配方量的有机酸或／和酯及其它们的混和物，熔化后在搅拌状态下加入上述配方量的催化剂，在60～110℃下，向反应釜中加入上述配方量的氧化轻稀土Re0，控制反应温度为90～140℃，反应时间为2～3．5小时，得稀土有机化合物。 　    稀土化合物及功能性稀土助剂的研究开发项目工艺简单，成本低，便于工业化生产，拥有自主知识产权，其技术达到国内领先水平，稀土是包头的特色资源，其储量、 产量 及出口量均列世界第一，包头稀土矿中50%为氧化铈，由于磁性材料的飞速发展，氧化钕过度开采，导致氧化铈等轻稀土大量积压。必须尽快扭转这种局面，打开轻稀土，特别是铈的应用面。而氧化铈是一种特殊的功能材料，大颗粒氧化铈可以做玻璃添加剂使用代替有毒的白砒，大比表面积CeO2和Ce1-xZrxO2可作为催化剂用于汽车尾气净化，超细CeO2可以作为抛光粉、陶瓷材料使用，低比表面积CeO2可以陶瓷材料、固体氧化物燃料电池材料使用。同时，铈类化合物还是高效的橡胶及塑料添加剂。更多有关稀土化合物的内容请查阅上海 有色 网 

从含砷的精矿中收回金是最为杂乱的一个问题。这种精矿难处理的底子原因在于：金在硫化物（砷黄铁矿和黄铁矿）中呈细粒浸染状况存在，以及在某些精矿中存在有能吸附化溶液中金的活性含碳物质。    依据对处理这类精矿的很多研讨成果，现提出下列几种办法：    （1）氧化焙烧（一段焙烧或两段焙烧），然后对焙砂进行化处理（1.2）；    （2）氧化焙烧，然后对焙砂进行熔炼，使之成为含铁冰钢或铜合金；    （3）氧化焙烧，然后用氯化挥发法从焙砂中收回金；    （4）将原始精矿（未焙烧的）直接熔炼成含铁冰铜；    （5）细菌浸出，然后对浸渣进行化。    一切这些焙烧工艺计划的一起缺陷是金在细粒含砷烟尘中的丢失大。在从焙烧后的焙砂中收回金时所遇到的困难就更大。例如，对焙砂进行化时金收回率不太高。对焙砂进行熔炼（例如，精矿直接熔炼）只能削减进一步处理以取得制品金的物料量。细菌浸出法比较新，可是，现在选用这种办法还不能得到很高的金收回率，而且也不能综合利用精矿中所含的硫。    解离与硫化物共生的细粒浸染金最有发展前途的办法是压热氧化浸出法。然后用吸附化法或普通化法从不溶的压热浸出渣中进一步收回金。    本文对砷黄铁矿和黄铁矿进行压热浸出的动力学和机理作了研讨，以期能够选定使硫化物充沛而敏捷地氧化的最佳条件。这些研讨的成果已被用于苏联某些矿石的浮选精矿试样的工艺研讨之中。        用粒度为+10~100微米的含金-砷精矿作为动力学研讨的试样。原始物猜中含铁32.7%，硫34.3%，砷6.0%。依据X-射线结构分析和矿相学分析的材料来看，这种物猜中的硫化物部分为砷黄铁矿和黄铁矿。一起用化学物相分析也证明晰有14%的砷是以氧化物状况存在。它们是在矿石和精矿的长时刻堆存、磨矿和浮选进程中构成的。    为了研讨上述硫化物产品的氧化动力学，曾利用了带有涡轮搅拌器的《维汁尼阔夫斯基，式钛质压热浸出器，其容积为1升。为了扫除或许发生的进程的分散按捺现象，在各次实验中所用的固液比均为1：50。压热浸出器中温度和压力都坚持稳定（其精确度分别为±2℃和0.2大气匝）。实验完毕后，矿浆进行过滤，不溶性浅渣在过滤器顶用水洗刷。，分析滤液中的砷和铁。不溶的压热浸出渣（扣过滤器-起）用4N的溶液进行处理，温度为30~40℃，处理时刻2小时。测定滤液中的砷相铁的含量。砷黄铁矿的氧化串是依据转入压热浸出液和提取液中的砷含量来核算的（应考虑到原始物猜中有14%的砷呈氧化物状况存在）。依据对上述溶液中铁的分析（不包括因为呻黄铁矿氧化）9成果而转入溶液中的铁》来测定黄铁矿的氧化率。    在氧的分压为2大气匝和：硫骏浓度为26.4克/升的条件下，研讨了温度对砷黄铁矿氧化速度的影响（见图1，a）。如此高的溶液酸度，一方面契合在对含金精矿压热氧化浸出的工艺溶液中实践的硫酸浓度，另一方面能够确保整个实验进程中溶液的酸度稳定，因为因为Fe（III）的水解效果而使溶液酸化的或许性很小，能够忽略不计。体现活化能的数值为13.4千卡/克分子。这就标明，所选用的压热浸出的条件能够确保浸出进程的顺利进行，而不会因分散效果致使浸出进程杂乱化。 [next]     在不同的氧压（温度130℃，硫酸浓度为26.4克/升）下，砷黄铁矿的氧化动力学如图1，6中所示。对这些成果的处理标明，氧化进程的速度与氧分压的0.75次幂成正比。这是一个有利于在动力学范围内进行氧化进程的弥补论据。溶液的酸度与温度和氧分压不同。它对砷黄铁矿氧化速度的影响甚小。咱们知道，Fe（Ⅲ）离子是适当强的氧化剂。在压热浸出进程中，它们能底子改动硫化物的氧化速度。因而，研讨Fe（Ⅲ）对砷黄铁矿氧化动力学的影响是很重要的。为此，曾在温度为130℃和氧分压为2大气压条件下作了一组实验。实验用的酸性溶液（26.4克/升H2SO4中含有硫酸铁（其浓度各不相同）。实验成果（见图1，a）标明Fe（Ⅲ）离子能大大进步氧化进程的速度。例如，在Fe（III）离子浓度为5克/升时，砷黄铁矿的氧化速度进步一倍多。将Fe（III）离子的浓度进步到20克/升时，可使氧化进程的速度进步三倍。     依据这些实验成果，提出了有关砷黄铁矿氧化的两个最或许的机理：（1）在氧的效果下直接氧化； （2）在Fe（Ⅲ）离子效果下进行氧化。此刻氧的效果能使Fe（II）化成Fe（III）。    在没有氧的情况下，用硫酸铁的酸性溶液CFe（Ⅲ）和H2SO4浓度分别为10克/升和26.4克/升。对原始物料浸出实验（图2，a）成果证明：在这样条件下砷黄铁矿的氧化速度与砷黄铁矿在氧压效果下，但没有人工增加Fe（Ⅲ）离子时的氧化速度不差上下。这就证明依照第二个机理进行氧化在原则上是或许的。在120℃和130℃时呈现的氧化进程的反常现象或许与必定数量的元素硫的构成有关，因为它们在高温下敏捷被氧化。     有关砷黄铁矿依照第一个机理进行氧化的或许性问题是十分杂乱的。虽然这一机理在原则上是有或许的，也不会引起人们置疑（至少是在氧化的开始阶段，因为那时溶液中Fe（III）离子的浓度极低），可是要用直接实验法点评这一机理在整个氧化进程中所起的效果仍是比较杂乱的。这是因为在溶液中自身存在有黄铁矿和砷黄铁矿的氧化产品--Fe（Ⅲ）离子。因而，利用了下列办法，即在氧的效果下（温度为100℃和H2SO4浓度为26.4克/升和Fe（III）浓度为10克/升），在硫酸铁酸性溶液中使精矿氧化。由此能够得出，在氧化进程按第二条机理进行的情况下，氧的分压对氧化速度的影响是十分小的，能够忽略不计。这是因为在Fe（Ⅲ）离子显着过量的情况下，其浓度能够认为是固定不变和等于原始的浓度，而不取于它们再生进程的速度。    这些实验成果（图2.6）标明，在氧的效果下，砷黄铁矿在硫酸铁溶液中的氧化速度比没有氧时要快一些。因而，这些实验成果标明，砷黄铁矿是一起依照上述两个机理进行氧化的。    在工业上，选用压热浸出法处理含砷硫化物精矿时，这两个机理中的每种各占多大份额，都将取决于具体完成这一浸出进程的条件。可是，在一切的情况下都应该估计到，当溶液中的Fe（Ⅲ）浓度适当高时，第二个机理的相对比重会随浸出进程的进行而进步。[next]    至于黄铁矿的压热浸出进程的氧化动力学方面也作了许多研讨。在这些研讨中，由Maxxen和Xannep，TepnaxXene和nannexcll所作的研讨成果最具体牢靠。因为这些研讨所得出的首要定论互相共同。在本文中力求将纯黄铁矿的氧化动力学规则与黄铁矿和砷黄铁矿一起氧化时得到的组成类似产品的氧化动力学进行了比较。    图3，a为不同温度条件下(酸浓度为26.4克/升，氧的分压为2大气压)黄铁矿的氧化动力学。阿尔尼乌斯(AppHHy)方程式说明晰氧化进程的速度与温度的联系，表观活化能的数值为11.5千卡/克分子，并证明晰氧化进程是在动力学范围内进行的。氧的分压对黄铁矿氧化速度的影响见图3，6（温度为130℃,溶液酸度为26.4克/升硫酸）。黄铁矿与砷黄铁矿不同，它的氧化速度与氧压力成正比。这与曾经的研讨数据彻底共同，也是黄铁矿与其他硫化物不同的一个重要特征。进步溶液的酸度，对加速氧化进程的影响较小。    因而，应当留意，砷黄铁矿的存在也不能改动黄铁矿氧化的根本规则性。    从工艺上看，黄铁矿与氧的反响速度比砷黄铁矿慢得多，而反响级数较高，这一点是很重要的。这样使咱们能在工艺方面得出重要的定论：（1）在挑选压热浸出参数时，首要应当考虑到敏捷而充沛使黄铁矿（是最难处理的硫化物）氧化的或许性，（2）因为硫化物氧化得不彻底而形成的金丢失，首要在于黄铁矿氧化得不行充沛，而不是砷黄铁矿氧化得不行彻底。    压热浸出工艺实验时，选用了下列组分的几种含金精矿试样。精矿试样中，含铁24.2~34.3%，硫21.8~27.3%，砷4.9~9.4%，金31.3~43.0克/吨。一切试样中的金均呈细粒染状况存在，并与黄铁矿和砷黄铁矿共生。某些试样还含有4~5%碳，这样又增加了处理工艺上的难浸性。    压热浸出是在《维什尼阔夫斯基》式钛质压热浸出器中进行，其容积为1升和5升。用水作为原始液相。36~80%铁（首要呈Fe3+状况），80~98%硫和12~40%砷转入压热浸出液中。不溶性的压热浸出渣的产率动摇在54~80%之间。压热浸出渣在经洗刷和石灰处理之后送去吸附化（用AM--26阴离子交流剂）或许进行普通的化处理。    所得成果证明：压热浸出时的温度、氧分压和浸出时刻是决定金收回率的首要因素。在最佳条件下进行压热浸出后，能够使对压热浸出渣进行吸附化时的金收回率到达90~95%。这就比对压热浸出渣进行惯例化时高2~3%o    与焙烧工艺比较，用压热浸出法的长处在于金的收回率较高。