[发明专利]一种高纯亚微米白色二氧化铈的制备方法

说明书

一种高纯亚微米白色二氧化铈的制备方法，包括以下步骤：(1)取可溶性三价铈盐溶液，在搅拌条件下加入氨水或碳酸氢铵，调节pH至3～4，静置，过滤；向滤液中加入电解质或分散剂，在保温85℃～100℃条件下，加入固体碳酸氢铵或碳酸氢钠进行沉淀，沉淀洗涤后过滤；(2)将沉淀物在600℃～900℃条件灼烧，待冷却后，进行气流磨磨粉，得到高纯亚微米白色二氧化铈。利用本发明制得的高纯亚微米白色二氧化铈，其白度大于90％，纯度大于99.99％，分散性良好，其D50在300nm至1000nm之间。

技术领域

本发明涉及一种高纯亚微米白色二氧化铈的制备方法。

背景技术

铈作为稀土元素，其应用极其广泛，它可作为固体电解质、固体氧化物燃料电池阳极材料、氧气传感器、紫外线吸收剂，各种反应的催化剂、颜料、抛光材料、固体激光材料、饲料添加剂、金属材料添加剂、防晒剂及紫外线吸收剂等。

目前，市场上销售的普通二氧化铈产品主要是黄色二氧化铈，它是通过焙烧碳酸铈、草酸铈和氢氧化铈等铈的化合物得到的产物，而特殊的白色二氧化铈主要是通过铈的硫酸盐焙烧而成。而白色二氧化铈用作高级光学玻璃的脱色和澄清剂、抛光材料及催化剂，其性能优于普通的黄色二氧化铈。

现有的白色二氧化铈的制备方法，如申请号为200410097548.9的中国专利申请所公开的《一种白色氧化铈的制备方法》，该方法以碳酸铈或其它铈类化合物为原料，首先对其氟化处理，再去焙烧和冷却处理，可得到白色二氧化铈，该方法以氢氟酸、氟硅酸、氟化铵为氟化材料，对环境污染大，同时在焙烧时，其氟元素无法完全去除，导致产品中氟高。申请号为200510134769.3的中国专利申请所公开的《一种白色氧化铈的生产方法》，该方法为在铈料中加入少量钕料，再利用碳酸氢铵或碳酸氢钠沉淀，得到的碳酸稀土在含氟溶液中浸泡，经灼烧后得到白色氧化铈，其利用氟来增加氧化铈的白度，其环境污染也较严重。申请号为91109167.X中国专利申请所公开的《制备白色二氧化铈的方法》，该方法以黄色二氧化铈或其它铈类化合物为原料，经硫酸或硫酸铵转化为硫酸铈或硫酸铈铵复盐后，再经灼烧成为白色二氧化铈，灼烧时有大量二氧化硫和三氧化硫有毒气体产生，对设备腐蚀严重，且严重污染环境，生产环境恶劣。国外专利号为GB1490692《制备白色二氧化铈的方法》，该方法是将铈盐经硼化后，再灼烧成白色二氧化铈，其工艺复杂，生产成本高，同时二氧化铈中含硼导致产品不纯。李秀萍等发表的论文《络合沉淀法制备高纯白色二氧化铈及其光催化的研究》，该研究以硫酸铈为原料，乙二胺四乙酸二钠为络合剂，经络合后的混合液体加热水解，水解沉淀经烘干灼烧后得到高纯白色二氧化铈，其产品中含少量硫酸根，灼烧过程也有有毒气体二氧化硫和三氧化硫产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作简便，染污小，生产环境友好的高纯亚微米白色二氧化铈的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高纯亚微米白色二氧化铈的制备方法，包括以下步骤：

(1)取可溶性三价铈盐溶液，在搅拌条件下加入氨水或碳酸氢铵，调节pH至3～4，静置，过滤；向滤液中加入电解质或分散剂，在保温85℃～100℃(优选90～100℃)条件下，加入固体碳酸氢铵或碳酸氢钠进行沉淀，沉淀洗涤后过滤；

(2)将沉淀物在600℃～900℃(优选750℃～850℃)条件灼烧，待冷却后，进行气流磨磨粉，得到高纯亚微米白色二氧化铈。

进一步，步骤(1)中，所述的可溶性三价铈盐溶液可为氯化铈溶液、醋酸铈溶液、硝酸铈溶液中的一种或几种。所述的可溶性三价铈盐溶液浓度控制在0.1mol/L～1mol/L。

进一步，步骤(1)中，静置的时间为1h～4h。