Preparação de Óxido de Terra Rara Ultrafino
Compostos ultrafinos de terras raras têm uma gama mais ampla de usos. Por exemplo, materiais supercondutores, materiais cerâmicos funcionais, catalisadores, materiais sensores, materiais de polimento, materiais luminescentes, galvanoplastia de precisão e ligas de alta resistência e alto ponto de fusão, todos requerem pós ultrafinos de terras raras. A preparação de compostos ultrafinos de terras raras tornou-se um foco de pesquisa nos últimos anos.
O método de preparação do pó ultrafino de terras raras é dividido em método de fase sólida, método de fase líquida e método de fase gasosa de acordo com o estado de agregação da substância.
Entre os métodos de precipitação, o método de precipitação de bicarbonato de amônio e o método de precipitação de oxalato são os métodos clássicos para a produção de óxidos comuns de terras raras. Desde que as condições apropriadas sejam controladas ou alteradas, os pós ultrafinos de compostos de terras raras podem ser preparados, por isso são os mais adequados para uso industrial. O método de produção também é um método que tem sido mais estudado. O bicarbonato de amônio é uma matéria-prima industrial barata e de fácil obtenção. O método de precipitação de bicarbonato de amônio é um método desenvolvido nos últimos anos para preparar pós ultrafinos de óxidos de terras raras. Possui características de operação simples, baixo custo e adequado para produção industrial.
Na pesquisa, descobriu-se que a concentração de terras raras é a chave para a formação de pó ultrafino uniformemente disperso. No experimento de precipitação de Ce3+, quando a concentração é adequada, geralmente é de 0,2~0,5mol/L. Pó superfino de óxido de cério calcinado, seu tamanho de partícula é pequeno, uniforme e boa dispersão; quando a concentração é muito alta, a velocidade de formação de grãos é rápida e os grãos formados são muitos e pequenos, e a aglomeração ocorre quando a precipitação começa e o carbonato é sério. Aglomerado e em forma de tira, o óxido de cério finalmente obtido ainda é fortemente aglomerado e tem um grande tamanho de partícula; quando a concentração é muito baixa, a taxa de formação de grãos é lenta, mas os grãos são fáceis de crescer e o óxido de cério ultrafino não pode ser obtido.
A concentração de bicarbonato de amônio também afeta o tamanho das partículas de óxido de cério. Quando a concentração de bicarbonato de amônio é inferior a 1 mol/L, o tamanho de partícula do óxido de cério obtido é pequeno e uniforme; quando a concentração de bicarbonato de amônio for maior que 1 mol/L, ocorrerá precipitação parcial, resultando em aglomeração, o tamanho da partícula de óxido de cério obtido é relativamente grande e a aglomeração é grave.
O método de precipitação de oxalato é simples, prático, econômico e industrializável. É um método tradicional para preparar pó de óxido de terras raras, mas o tamanho de partícula do óxido de terras raras preparado é geralmente de 3 a 10 μm.