Preparación de óxido ultrafino de tierras raras
Los compuestos ultrafinos de tierras raras tienen una gama más amplia de usos. Por ejemplo, los materiales superconductores, los materiales cerámicos funcionales, los catalizadores, los materiales de detección, los materiales de pulido, los materiales luminiscentes, la galvanoplastia de precisión y las aleaciones de alta resistencia y alto punto de fusión requieren polvos ultrafinos de tierras raras. La preparación de compuestos ultrafinos de tierras raras se ha convertido en un foco de investigación en los últimos años.
El método de preparación del polvo ultrafino de tierras raras se divide en método de fase sólida, método de fase líquida y método de fase gaseosa según el estado de agregación de la sustancia.
Entre los métodos de precipitación, el método de precipitación con bicarbonato de amonio y el método de precipitación con oxalato son los métodos clásicos para producir óxidos de tierras raras comunes. Siempre que se controlen o cambien las condiciones adecuadas, se pueden preparar polvos ultrafinos de compuestos de tierras raras, por lo que son los más adecuados para la industria. El método de producción también es un método que se ha estudiado más. El bicarbonato de amonio es una materia prima industrial barata y fácil de obtener. El método de precipitación con bicarbonato de amonio es un método desarrollado en los últimos años para preparar polvos ultrafinos de óxidos de tierras raras. Tiene las características de operación simple, bajo costo y adecuado para la producción industrial.
En la investigación, se encontró que la concentración de tierras raras es la clave para la formación de polvo ultrafino uniformemente disperso. En el experimento de precipitación de Ce3+, cuando la concentración es adecuada, generalmente es de 0,2~0,5 mol/L. Polvo superfino de óxido de cerio calcinado, su tamaño de partícula es pequeño, uniforme y de buena dispersión; cuando la concentración es demasiado alta, la velocidad de formación de granos es rápida y los granos formados son muchos y pequeños, y la aglomeración ocurre cuando comienza la precipitación y el carbonato es grave. Aglomerado y en forma de tira, el óxido de cerio finalmente obtenido todavía está fuertemente aglomerado y tiene un gran tamaño de partícula; cuando la concentración es demasiado baja, la tasa de formación de granos es lenta, pero los granos son fáciles de cultivar y no se puede obtener óxido de cerio ultrafino.
La concentración de bicarbonato de amonio también afecta el tamaño de partícula del óxido de cerio. Cuando la concentración de bicarbonato de amonio es inferior a 1 mol/L, el tamaño de partícula del óxido de cerio obtenido es pequeño y uniforme; cuando la concentración de bicarbonato de amonio es superior a 1 mol/L, se producirá una precipitación parcial, lo que resultará en aglomeración, el tamaño de partícula de óxido de cerio obtenido es relativamente grande y la aglomeración es grave.
El método de precipitación con oxalato es simple, práctico, económico e industrializable. Es un método tradicional para preparar polvo de óxido de tierras raras, pero el tamaño de partícula del óxido de tierras raras preparado es generalmente de 3 a 10 μm.