Bakgrund och allmän situation
Sällsynta jordartsmetallerär golvskivan av IIIB skandium, yttrium och lantan i det periodiska systemet. Det finns 17 grundämnen. Sällsynta jordartsmetaller har unika fysikaliska och kemiska egenskaper och har använts i stor utsträckning inom industri, jordbruk och andra områden. Renheten hos sällsynta jordartsmetallföreningar avgör direkt materialens speciella egenskaper. Olika renhet hos sällsynta jordartsmetaller kan producera keramiska material, fluorescerande material och elektroniska material med olika prestandakrav. För närvarande, med utvecklingen av sällsynta jordartsmetallutvinningsteknik, presenterar rena sällsynta jordartsmetallföreningar en god marknadsutsikt, och framställningen av högpresterande sällsynta jordartsmetaller ställer högre krav på rena sällsynta jordartsmetallföreningar. Ceriumföreningar har ett brett användningsområde, och dess effekt i de flesta tillämpningar är relaterad till dess renhet, fysikaliska egenskaper och föroreningsinnehåll. I distributionen av sällsynta jordartsmetaller står cerium för cirka 50 % av lätta sällsynta jordartsmetallresurser. Med den ökande användningen av högrent cerium blir kravet på icke-sällsynta jordartsmetallinnehåll för ceriumföreningar allt högre.Ceriumoxidär ceriumoxid, CAS-nummer är 1306-38-3, molekylformel är CeO2, molekylvikt: 172,11; Ceriumoxid är den mest stabila oxiden av det sällsynta jordartsmetallen cerium. Det är ett blekgult fast ämne vid rumstemperatur och blir mörkare vid uppvärmning. Ceriumoxid används ofta i luminescerande material, katalysatorer, polerpulver, UV-skydd och andra aspekter tack vare dess utmärkta prestanda. Under senare år har det väckt intresse hos många forskare. Framställningen och prestandan hos ceriumoxid har blivit ett forskningsfokuserat område under senare år.
Produktionsprocess
Metod 1: Rör om vid rumstemperatur, tillsätt natriumhydroxidlösning på 5,0 mol/L till ceriumsulfatlösning på 0,1 mol/L, justera pH-värdet till att vara större än 10, och utfällningsreaktionen sker. Sedimentet pumpas, tvättas flera gånger med avjoniserat vatten och torkas sedan i en 90℃-ugn i 24 timmar. Efter malning och filtrering (partikelstorlek mindre än 0,1 mm) erhålls ceriumoxid och placeras på en torr plats för förseglad förvaring. Metod 2: Med ceriumklorid eller ceriumnitrat som råmaterial, justeras pH-värdet till 2 med ammoniakvatten, tillsätts oxalat för att fälla ut ceriumoxalat, efter uppvärmning, härdning, separering och tvättning, torkning vid 110℃, sedan bränning till ceriumoxid vid 900 ~ 1000℃. Ceriumoxid kan erhållas genom att värma blandningen av ceriumoxid och kolpulver vid 1250℃ i en atmosfär av kolmonoxid.
Ansökan
Ceriumoxid används som tillsatser inom glasindustrin, material för slipning av platta glas och har utvidgats till att även användas för slipning av glas, optiska linser, bildrör, blekning, klarning, ultraviolett strålning av glas och absorption av elektroniska ledningar, etc. Det används också som antireflektor för glasögonlinser, och cerium används för att göra cerium titangult för att göra glaset ljusgult. Oxidationsfronten för sällsynta jordartsmetaller har en viss inverkan på kristallisationen och egenskaperna hos glaskeramik i CaO-MgO-AI2O3-SiO2-systemet. Forskningsresultaten visar att tillsats av en lämplig oxidationsfront är fördelaktigt för att förbättra klarningseffekten av glasvätskan, eliminera bubblor, göra glasstrukturen kompakt och förbättra materialens mekaniska egenskaper och alkalibeständighet. Den optimala tillsatsmängden ceriumoxid är 1,5 när den används i keramisk glasyr och elektronikindustrin som ett piezoelektriskt keramiskt penetreringsmedel. Det används också vid tillverkning av högaktiva katalysatorer, glödlampsskydd för gaslampor, röntgenlysrör (används främst i linspoleringsmedel). Sällsynta jordartsmetaller för ceriumpolering används ofta i kameror, kameralinser, TV-bildrör, linser och så vidare. Det kan också användas inom glasindustrin. Ceriumoxid och titandioxid kan användas tillsammans för att göra glas gult. Ceriumoxid för avfärgning av glas har fördelarna med stabil prestanda vid hög temperatur, lågt pris och ingen absorption av synligt ljus. Dessutom tillsätts ceriumoxid till glas som används i byggnader och bilar för att minska transmittansen av ultraviolett ljus. För produktion av sällsynta jordartsmetallers luminescerande material tillsätts ceriumoxid som aktivator i de trefärgade sällsynta jordartsmetallernas fosforer som används i de luminescerande materialen i energisparlampor och fosforer som används i indikatorer och strålningsdetektorer. Ceriumoxid är också ett råmaterial för framställning av metallen cerium. Dessutom har bilavgasrenare använts i stor utsträckning i halvledarmaterial, högkvalitativa pigment och ljuskänsliga glassensibilisatorer. Katalysatorn för rening av bilavgaser består huvudsakligen av bikakebaserad keramisk (eller metall) bärare och ytaktiverad beläggning. Den aktiverade beläggningen består av en stor yta av gammatrioxid, en lämplig mängd oxider som stabiliserar ytan, och en metall med katalytisk aktivitet dispergerad i beläggningen. För att minska den dyra Pt- och Rh-dosen är det relativt billigt att öka Pd-dosen, vilket minskar kostnaden för katalysatorn utan att minska bilavgasreningskatalysatorernas prestanda under förutsättningen att de har olika prestanda. Vanligtvis används Pt. Pd. Aktivering av Rh-ternär katalysatorbeläggning, vanligtvis en total nedsänkningsmetod för att tillsätta en viss mängd ceriumoxid och lantanoxid, vilket ger en utmärkt katalytisk effekt av sällsynta jordartsmetaller. Ternär katalysator av ädelmetaller. Lantanoxid och ceriumoxid användes som hjälpmedel för att förbättra prestandan hos ädelmetallkatalysatorer med A-aluminiumoxidstöd. Enligt forskningen är den katalytiska mekanismen för ceriumoxid och lantanoxid huvudsakligen att förbättra den katalytiska aktiviteten hos den aktiva beläggningen, automatiskt justera luft-bränsleförhållandet och katalysen, och förbättra bärarens termiska stabilitet och mekaniska hållfasthet.