專(zhuān)利名稱(chēng)：碳酸鹽沉淀法制備稀土氧化物超微粉末的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于稀土氧化物超微粉末的制備方法。
高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使稀土元素超微粉末具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用。如將高溫下穩(wěn)定的氧化釔超微粉末均勻地分散到金屬合金中，可獲得強(qiáng)化的超耐熱合金，并提高了合金抗腐性能;用氧化釔超微粉末和氧化鋯超微粉末混均燒結(jié)成的氧化鋯陶瓷，具有很高的強(qiáng)度和韌性，可用來(lái)做刀具和耐磨零件。其它稀土元素氧化物超微粉末可做橡膠和塑料補(bǔ)強(qiáng)劑，高級(jí)磨料等。由此，對(duì)稀土元素氧化物由其是氧化釔超微粉末的制備研究十分活躍。主要方法有醇鹽法，熱水分解法，水解法，溶膠-凝膠法和絡(luò)合沉淀法等，但由于諸方法受條件所限，均沒(méi)有達(dá)到實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)。
日本專(zhuān)利JP-7310-4G(昭59-213620，1984，12，3)，公開(kāi)了以釔的硝酸或鹽酸溶液為原料，控制y3+離子濃度為0.5mol/L用0.5-1.5mol/LNH4OH或加少量Na2Co3，在一定溫度下調(diào)PH，使Y3+形成Y2(OH)5X·nH2O(式中X為CL-或NO-3)沉淀，然后灼燒為Y2O3超微粉末。此方法過(guò)濾困難，烘干時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。
JP-6464-4H(昭60-166222，1985，8，297)，該發(fā)明是以稀土元素草酸鹽為基質(zhì)，在200-650℃下，通適量的水蒸汽，使草酸鹽分解為稀土氧化物超微粉末。所制備的超微粉末粒徑小，分布均勻，比表面大，灼燒溫度低。由于這種方法在灼燒過(guò)程中必須通水蒸汽，對(duì)汽流和溫度控制嚴(yán)格，而且必須附有水蒸汽發(fā)生裝置，因此使工藝復(fù)雜，條件難以控制。
JP-7624-4G(昭61-122121，1986，6，10)，公開(kāi)了采用稀土鹽酸水溶液，以滴加氨水形成稀土氫氧化物沉淀，并在沉淀前加入粒經(jīng)為0.001-0.1μm的黑炭黑，用量為稀土氧化物的0.1-2倍。稀土氫氧化物連同炭黑經(jīng)過(guò)濾后烘干，灼燒成稀土氧化物超微粉末。此方法由于加黑炭黑容易引入其它雜質(zhì)，不適于制備高純稀土氧化物超微粉末。
本發(fā)明的目的是提供一種采用稀土原料純度為99.99～99.995%，以優(yōu)質(zhì)碳酸鹽或二氧化碳為沉淀劑，經(jīng)過(guò)濾烘干，再升溫灼燒，獲得立方結(jié)構(gòu)稀土超微粉末的制備方法。
本發(fā)明制備高純超微稀土氧化物粉末針對(duì)輕、中、重稀土采用原料純度為99.99～99.995%，以優(yōu)級(jí)硝酸或鹽酸溶解配成水溶液，使稀土離子濃度保持在0.1-0.3mol/L，加熱至30～85℃，用優(yōu)級(jí)碳酸鹽或二氧化碳為沉淀劑，使其形成為Re2(CO3)3沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾烘干，控制并保持恒溫使其碳酸鹽分解，在微觀變化極小范圍內(nèi)，緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?。然后升溫?50℃以上，灼燒成立方結(jié)構(gòu)氧化稀土超微粉末。以氧化釔超微粉末為例，經(jīng)透射電鏡測(cè)試粒經(jīng)為40-500nm，外觀為球形。比表面29m2/g以上，比重4.60g/cm3。
用本發(fā)明制備的超微氧化釔和超微氧化銪合成非球磨節(jié)能燈紅色熒光粉獲得了很好的測(cè)試結(jié)果。
附

圖1為不同灼燒溫度下Y2O3超微粉末的X射線衍射圖。
本發(fā)明原料易得，成本低;操作簡(jiǎn)單，制備過(guò)程中無(wú)污染，產(chǎn)品純度高，粒徑細(xì)均勻，適于工業(yè)化大量生產(chǎn)。
本發(fā)明提供實(shí)施例如下實(shí)施例1取1mol/LY硝酸溶液30ml，加水稀至100ml，加熱至60℃。稱(chēng)取碳酸氫銨11.85g，溶于300ml水中，濃度為0.5mol/L。在不斷攪拌中，以4ml/min速度滴加到硝酸Y溶液中，直至加完，迅速過(guò)濾，用30℃水洗三次至中性，沉淀在100-110℃烘干，升溫至850℃再澆2h，形成Y2O3。取樣分析測(cè)試，超微氧化釔粉末粒經(jīng)在40-500mm。
實(shí)施例2稱(chēng)取La2O33.26g硝酸溶解然后蒸發(fā)近干，再稀釋至100ml，PH近于1，加熱至60℃，在不斷攪拌中，滴加1mol/L碳酸銨，滴加速度10ml/min，直至使La完全沉淀。其余步驟同實(shí)施例1，得La2O3超微粉末徑TEM測(cè)試粒徑為40～500mm。
實(shí)施例3稱(chēng)取Gd2O33.6g鹽酸溶解。然后蒸發(fā)近干，加水稀釋至100ML，其余步驟同實(shí)施例2，得Gd2O3超微粉末，經(jīng)TEM測(cè)試粒經(jīng)40-500mm。
實(shí)施例4稱(chēng)取Y2O33.46g以鹽酸溶解蒸發(fā)近干，加水稀至100ml，PH近1，加熱40℃，以0.01m3/h速度通二氧化碳，使Yb沉淀完全，其余步驟同實(shí)施例3，所得Yb2O3超微粉末，由TEM分析測(cè)試粒經(jīng)為40-500MM。
權(quán)利要求
1.一種稀土氧化物超微粉末的制備方法，是以稀土的硝酸或鹽酸溶液為原料，用氨水或草酸調(diào)節(jié)PH值進(jìn)行沉淀，經(jīng)過(guò)濾、烘干、灼燒得稀土超微粉末，本發(fā)明的特征在于，對(duì)稀土硝酸或鹽酸水溶液直接加入碳酸鹽，或通二氧化碳進(jìn)行沉淀，得到稀土超微粉末粒度為40-500nm。
全文摘要
本發(fā)明屬于稀土氧化物超微粉末的制備方法。本發(fā)明采用純度為99.99—99.995％稀土為原料以優(yōu)質(zhì)碳酸鹽或二氧化碳為沉淀劑，經(jīng)過(guò)濾，烘干，升溫灼燒，獲得立方結(jié)構(gòu)稀土超微粉末，其粒徑為40—500nm，外觀為球形。本發(fā)明原料易得，成本低，制備過(guò)程無(wú)污染且產(chǎn)品純度高，粒徑均勻。
文檔編號(hào)C01F17/00GK1093059SQ9310370
公開(kāi)日1994年10月5日 申請(qǐng)日期1993年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月29日
發(fā)明者于德才, 洪廣言, 董相廷, 肖軍, 劉書(shū)珍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所