Contexte et situation générale
Éléments de terres raressont les panneaux de plancher en scandium, yttrium et lanthane IIIB dans le tableau périodique.Il y a 17 éléments.Les terres rares possèdent des propriétés physiques et chimiques uniques et sont largement utilisées dans l’industrie, l’agriculture et d’autres domaines.La pureté des composés des terres rares détermine directement les propriétés particulières des matériaux.La pureté différente des matériaux de terres rares peut produire des matériaux céramiques, des matériaux fluorescents et des matériaux électroniques avec des exigences de performances différentes.À l'heure actuelle, avec le développement de la technologie d'extraction des terres rares, les composés de terres rares propres présentent de bonnes perspectives de marché, et la préparation de matériaux de terres rares hautes performances impose des exigences plus élevées en matière de composés de terres rares propres.Le composé de cérium a un large éventail d'utilisations et son effet dans la plupart des applications est lié à sa pureté, ses propriétés physiques et sa teneur en impuretés.Dans la répartition des éléments des terres rares, le cérium représente environ 50 % des ressources légères en terres rares.Avec l'application croissante de cérium de haute pureté, l'exigence d'un indice de teneur en terres non rares pour les composés de cérium est de plus en plus élevée.Oxyde de cériumest l'oxyde cérique, le numéro CAS est 1306-38-3, la formule moléculaire est CeO2, le poids moléculaire : 172,11 ;L'oxyde de cérium est l'oxyde le plus stable du cérium, élément des terres rares.C'est un solide jaune pâle à température ambiante et devient plus foncé lorsqu'il est chauffé.L'oxyde de cérium est largement utilisé dans les matériaux luminescents, les catalyseurs, la poudre à polir, la protection UV et d'autres aspects en raison de ses excellentes performances.Ces dernières années, elle a suscité l’intérêt de nombreux chercheurs.La préparation et les performances de l’oxyde de cérium sont devenues un point chaud de la recherche ces dernières années.
Processus de production
Méthode 1 : Remuer à température ambiante, ajouter une solution d'hydroxyde de sodium de 5,0 mol/L à une solution de sulfate de cérium de 0,1 mol/L, ajuster la valeur du pH pour qu'elle soit supérieure à 10 et la réaction de précipitation a lieu.Le sédiment a été pompé, lavé plusieurs fois avec de l'eau déminéralisée, puis séché dans un four à 90 ℃ pendant 24 heures.Après broyage et filtration (granulométrie inférieure à 0,1 mm), l'oxyde de cérium est obtenu et placé dans un endroit sec pour un stockage hermétique.Méthode 2 : Prendre du chlorure de cérium ou du nitrate de cérium comme matière première, ajuster la valeur du pH à 2 avec de l'eau ammoniaquée, ajouter de l'oxalate pour précipiter l'oxalate de cérium, après chauffage, durcissement, séparation et lavage, séchage à 110 ℃, puis combustion en oxyde de cérium à 900 ~ 1000 ℃.L'oxyde de cérium peut être obtenu en chauffant le mélange d'oxyde de cérium et de poudre de carbone à 1 250 ℃ dans une atmosphère de monoxyde de carbone.
Application
L'oxyde de cérium est utilisé pour les additifs de l'industrie du verre, les matériaux de meulage de verre plat, et a été étendu au verre de meulage de verres, aux lentilles optiques, au kinéscope, au blanchiment, à la clarification, au verre de rayonnement ultraviolet et à l'absorption de fils électroniques, etc.Il est également utilisé comme antireflet pour les verres de lunettes, et le cérium est utilisé pour rendre le cérium titane jaune afin de rendre le verre jaune clair.Le front d'oxydation des terres rares a une certaine influence sur la cristallisation et les propriétés des vitrocéramiques dans LE système CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Les résultats de la recherche montrent que l'ajout d'un front d'oxydation approprié est bénéfique pour améliorer l'effet de clarification du verre liquide, éliminer les bulles, rendre la structure du verre compacte et améliorer les propriétés mécaniques et la résistance aux alcalis des matériaux.La quantité optimale d'ajout d'oxyde de cérium est de 1,5 lorsqu'il est utilisé dans l'industrie des vernis céramiques et de l'électronique comme pénétrant céramique piézoélectrique.Il est également utilisé dans la fabrication de catalyseurs à haute activité, de couvercles à incandescence pour lampes à gaz et d'écrans fluorescents à rayons X (principalement utilisés dans les agents de polissage des lentilles).La poudre de polissage au cérium de terres rares est largement utilisée dans les appareils photo, les objectifs d'appareil photo, les tubes cathodiques de TÉLÉVISION, les objectifs, etc.Il peut également être utilisé dans l’industrie du verre.L'oxyde de cérium et le dioxyde de titane peuvent être utilisés ensemble pour rendre le verre jaune.L'oxyde de cérium pour la décoloration du verre présente les avantages d'une performance stable à haute température, d'un prix bas et d'une absence d'absorption de la lumière visible.De plus, de l’oxyde de cérium est ajouté au verre utilisé dans les bâtiments et les voitures pour réduire la transmission de la lumière ultraviolette.Pour la production de matériaux luminescents de terres rares, de l'oxyde de cérium est ajouté comme activateur dans les luminophores tricolores de terres rares utilisés dans les matériaux luminescents des lampes à économie d'énergie et les luminophores utilisés dans les indicateurs et les détecteurs de rayonnement.L'oxyde de cérium est également une matière première pour la préparation du cérium métallique.De plus, dans les matériaux semi-conducteurs, les pigments de haute qualité et les sensibilisateurs de verre photosensibles, les purificateurs d'échappement automobiles ont été largement utilisés.Le catalyseur pour la purification des gaz d'échappement des automobiles est principalement composé d'un support en céramique (ou métallique) en nid d'abeille et d'un revêtement activé en surface.Le revêtement activé est constitué d'une grande surface de gamma-trioxyde, d'une quantité appropriée d'oxydes qui stabilisent la surface et d'un métal ayant une activité catalytique dispersé dans le revêtement.Afin de réduire le dosage coûteux de Pt, Rh, augmenter le dosage de Pd est relativement bon marché, réduire le coût du catalyseur sans réduire les catalyseurs de purification des gaz d'échappement des automobiles sous la prémisse de diverses performances, le Pt couramment utilisé.PD.L'activation du revêtement de catalyseur ternaire Rh, généralement une méthode d'immersion totale pour ajouter une certaine quantité d'oxyde de cérium et d'oxyde de lanthane, constitue un effet catalytique de terres rares qui est excellent.Catalyseur ternaire en métal précieux.L'oxyde de lanthane et l'oxyde de cérium ont été utilisés comme auxiliaires pour améliorer les performances des catalyseurs à métaux nobles supportés sur alumine A.Selon la recherche, le mécanisme catalytique de l'oxyde de cérium et de l'oxyde de lanthane consiste principalement à améliorer l'activité catalytique du revêtement actif, à ajuster automatiquement le rapport air-carburant et la catalyse, et à améliorer la stabilité thermique et la résistance mécanique du support.