[发明专利]一种颗粒在60um以上小松装密度二氧化铈的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种颗粒在60um以上小松装密度二氧化铈的制备方法，属于一种材料制备工艺。

背景技术

大颗粒二氧化铈主要作为特殊材料的抛光以及玻璃脱色剂或澄清剂使用，目前市场对大颗粒二氧化铈的需求正在逐年增加。CN102502758A公开了一种生产大颗粒二氧化铈的生产工艺，向0.2-1mol/L的高温氯化铈溶液中加入碳酸氢铵溶液，获得碳酸氧铈，再经洗涤、过滤、离心甩干、灼烧获得粒径为35-45μm的二氧化铈粉末。文献报道大颗粒二氧化铈制备工艺大部分采用草酸沉淀工艺，还有部分采用碳酸氢铵沉淀后使用草酸溶液淋洗二次结晶的工艺。目前报道的大颗粒二氧化铈所达到的粒径均为20-50μm，采用碳酸盐所制备的大颗粒二氧化铈流动性差，而采用草酸盐制备流动性好的大颗粒二氧化铈又成本过高，同时所制备的二氧化铈均存在松装密度大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种颗粒均匀、流动性好、松装密度小、D50大于60μm的大颗粒二氧化铈制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种颗粒在60um以上小松装密度二氧化铈的制备方法，所述方法包括以下步骤：

以铈的盐溶液为原料，稀释盐溶液浓度为0.5-1.5mol/L，加入以二氧化铈重量百分比计1％-7％的表面活性剂，升温至50-90℃后均匀加入沉淀剂溶液，合成结束后保温10-60min，分别经水洗、过滤后在700-900℃烧成3-8h。

所述的铈的盐溶液为CeCl₃溶液、Ce(NO₃)₃溶液中的一种或两种的混合溶液。

所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、异丙醇胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或多种。

所述的沉淀剂溶液为碳酸氢钠溶液、碳酸氢铵溶液、碳酸钠溶液、氨水中的一种或多种溶液的混合溶液，沉淀剂溶液的pH值为5-9。

一种颗粒在60um以上小松装密度二氧化铈的制备方法制备的二氧化铈团聚体为类球状，团聚体粒径D50大于60μm，松装密度小于0.4g/cm³。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明方法在制备过程中,通过控制物料浓度、合成速度、添加剂等条件合成了大颗粒低松装密度的二氧化铈产品。该工艺相比传统的高温碳酸氢铵沉淀工艺、或草酸沉淀工艺制备的二氧化铈，流动性更好、松装密度大幅降低，中心粒径提高30-40μm。所制备的二氧化铈产品颗粒分布均匀。

附图说明

图1为本发明制备的二氧化铈SEM图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。

一种颗粒在60um以上小松装密度二氧化铈的制备方法，以铈的盐溶液为原料，通过添加表面活性剂控制颗粒形貌，均匀加入沉淀剂溶液获得棉絮状碳酸铈，再经静态陈化、水洗、醇洗、烧成获得大粒度大比表面积的二氧化铈粉末；包括以下步骤：

1)以铈的盐溶液为原料，将铈的盐溶液稀释为0.5-1.5mol/L，向盐溶液中加入以二氧化铈重量百分比计1％-7％的表面活性剂，搅拌溶解获得混合溶液；

2)将沉淀剂制备为水溶液，沉淀剂溶液的pH值为5-14，沉淀剂溶液阴离子浓度为0.5-3mol/L；

3)将步骤1制得的混合溶液升温至50-90℃后，向混合溶液中以每分钟加入混合溶液总体积的0.5％-6％体积的速度均匀加入沉淀剂溶液，待混合溶液体系pH值到达6-7时，停止加入沉淀剂溶液，保持体系温度及搅拌强度10-60min，静置，排掉上层清液，加水洗涤3次，过滤脱水，在300-900℃烧成3-8h，即获得流动性好，粒度D50大于60μm(见图一)，松装密度小于0.4g/cm3的二氧化铈产品。

实施例1

1)以CeCl₃溶液为原料，将CeCl₃溶液稀释为1.5mol/L，向烧杯中加入1L稀释后的CeCl₃溶液(折CeO₂为258g)，向氯化铈溶液中加入3g聚丙烯酸(以CeO₂重量百分比计为1.2％)，搅拌至添加剂与溶液混合均匀得混合溶液；

2)将碳酸钠制备为100g/L的水溶液，并向碳酸钠溶液中添加氨水调节pH值为5，得沉淀剂溶液；