Antecedents i situació general
Elements de terres raressón el sòl d'escandi, itri i lantà IIIB a la taula periòdica.Hi ha l7 elements.Les terres rares tenen propietats físiques i químiques úniques i s'han utilitzat àmpliament a la indústria, l'agricultura i altres camps.La puresa dels compostos de terres rares determina directament les propietats especials dels materials.Una puresa diferent dels materials de terres rares pot produir materials ceràmics, materials fluorescents i materials electrònics amb diferents requisits de rendiment.Actualment, amb el desenvolupament de la tecnologia d'extracció de terres rares, els compostos nets de terres rares presenten una bona perspectiva de mercat, i la preparació de materials de terres rares d'alt rendiment planteja requisits més alts per als compostos nets de terres rares.El compost de ceri té una àmplia gamma d'usos, i el seu efecte en la majoria d'aplicacions està relacionat amb la seva puresa, propietats físiques i contingut d'impureses.En la distribució d'elements de terres rares, el ceri representa al voltant del 50% dels recursos lleugers de terres rares.Amb l'aplicació creixent de ceri d'alta puresa, el requisit d'índex de contingut de terres no rares per als compostos de ceri és cada cop més alt.Òxid de ceriés òxid ceric, el número CAS és 1306-38-3, la fórmula molecular és CeO2, pes molecular: 172,11;L'òxid de ceri és l'òxid més estable de l'element de terres rares ceri.És un sòlid groc pàl·lid a temperatura ambient i es torna més fosc quan s'escalfa.L'òxid de ceri s'utilitza àmpliament en materials luminescents, catalitzadors, pols de poliment, blindatge UV i altres aspectes a causa del seu excel·lent rendiment.En els darrers anys, ha despertat l'interès de molts investigadors.La preparació i el rendiment de l'òxid de ceri s'han convertit en un punt de recerca en els últims anys.
Procés de producció
Mètode 1: Agiteu a temperatura ambient, afegiu una solució d'hidròxid de sodi de 5,0 mol/L a una solució de sulfat de ceri de 0,1 mol/L, ajusteu el valor del pH a més de 10 i es produeix la reacció de precipitació.El sediment es va bombejar, es va rentar diverses vegades amb aigua desionitzada i després es va assecar en un forn a 90 ℃ durant 24 hores.Després de triturar i filtrar (mida de partícula inferior a 0,1 mm), s'obté òxid de ceri i es col·loca en un lloc sec per a l'emmagatzematge segellat.Mètode 2: Prenent clorur de ceri o nitrat de ceri com a matèries primeres, ajustant el valor del pH a 2 amb aigua d'amoníac, afegint oxalat per precipitar oxalat de ceri, després d'escalfar, curar, separar i rentar, assecar-se a 110 ℃ i després cremar a òxid de ceri a 900 ~ 1000 ℃.L'òxid de ceri es pot obtenir escalfant la barreja d'òxid de ceri i pols de carboni a 1250 ℃ en una atmosfera de monòxid de carboni.
Aplicació
L'òxid de ceri s'utilitza per a additius de la indústria del vidre, materials per a la mòlta de vidre, i s'ha estès a les ulleres de vidre, lents òptiques, cinescopi, blanqueig, clarificació, vidre de radiació ultraviolada i absorció de cable electrònic, etc.També s'utilitza com a antireflector per a lents d'ulleres i el ceri s'utilitza per fer groc de ceri titani per fer que el vidre sigui groc clar.El front d'oxidació de terres rares té una certa influència en la cristal·lització i les propietats de la ceràmica de vidre al sistema CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Els resultats de la investigació mostren que l'addició d'un front d'oxidació adequat és beneficiosa per millorar l'efecte de clarificació del líquid de vidre, eliminar les bombolles, fer que l'estructura del vidre sigui compacta i millorar les propietats mecàniques i la resistència als àlcalis dels materials.La quantitat d'addició òptima d'òxid de ceri és d'1,5 quan s'utilitza en l'esmalt ceràmic i la indústria electrònica com a penetrant ceràmic piezoelèctric.També s'utilitza en la fabricació de catalitzadors d'alta activitat, coberta incandescent de làmpades de gas, pantalla fluorescent de raigs X (utilitzada principalment en agent de poliment de lents).La pols de poliment de ceri de terres rares s'utilitza àmpliament en càmeres, lents de càmeres, tubs d'imatge de TELEVISIÓ, lents, etc.També es pot utilitzar en la indústria del vidre.L'òxid de ceri i el diòxid de titani es poden utilitzar junts per fer groc el vidre.L'òxid de ceri per a la decoloració del vidre té els avantatges d'un rendiment estable a alta temperatura, baix preu i sense absorció de llum visible.A més, s'afegeix òxid de ceri al vidre utilitzat en edificis i cotxes per reduir la transmitància de la llum ultraviolada.Per a la producció de materials luminescents de terres rares, s'afegeix òxid de ceri com a activador en els fòsfors tricolors de terres rares utilitzats en els materials luminiscents de les làmpades d'estalvi d'energia i els fòsfors utilitzats en indicadors i detectors de radiació.L'òxid de ceri també és una matèria primera per a la preparació del ceri metàl·lic.A més, en materials semiconductors, pigments d'alta qualitat i sensibilitzador de vidre fotosensible, s'ha utilitzat àmpliament el purificador d'escapament d'automòbils.El catalitzador per a la purificació d'escapament d'automòbils es compon principalment d'un suport ceràmic (o metàl·lic) de bresca i un recobriment activat per superfície.El recobriment activat consta d'una gran àrea de triòxid gamma, una quantitat adequada d'òxids que estabilitzen la superfície i un metall amb activitat catalítica dispersa dins del recobriment.Per reduir la cara dosi de Pt, Rh, augmentar la dosi de Pd és relativament barata, reduir el cost del catalitzador sense reduir els catalitzadors de purificació d'escapament d'automòbils sota la premissa de diversos rendiments, Pt d'ús habitual.Pd.L'activació del recobriment del catalitzador ternari Rh, normalment un mètode d'immersió total per afegir una certa quantitat d'òxid de ceri i òxid de lantà, constitueix un efecte catalític de terres rares excel·lent.Catalitzador ternari de metalls preciosos.L'òxid de lantà i l'òxid de ceri es van utilitzar com a auxiliars per millorar el rendiment dels catalitzadors de metalls nobles suportats amb ¦ A-alúmina.Segons la investigació, el mecanisme catalític de l'òxid de ceri i l'òxid de lantà és principalment millorar l'activitat catalítica del recobriment actiu, ajustar automàticament la relació aire-combustible i la catàlisi i millorar l'estabilitat tèrmica i la resistència mecànica del portador.