专利名称：大颗粒稀土氧化物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种稀土氧化物，尤其涉及一种大颗粒，且粒度分布均匀的稀土氧化物及其制备方法。属于无机材料领域中的稀土新材料部分。
背景技术：
稀土在现代社会中发挥着极其重要的作用，被称为“现代工业的维生素”，稀土材料，特别是稀土氧化物广泛地应用于各种领域。
在很多应用场合，对稀土氧化物粉末的颗粒大小及粒度分布情况都有较为严格的要求。例如，当氧化镧应用于玻璃工业中时，为提高折射率，降低色散，提高玻璃的抗化学腐蚀性，并降低工作环境中的粉尘，一般要求氧化镧的中心粒径D50要达到50μm以上且颗粒粒径呈均匀分布。对大颗粒稀土氧化物的制造方法所进行的研究不是很多，中国专利“一种制备大颗粒稀土氧化物的方法”(CN1629074A，2005年6月)，提到一种以草酸为沉淀剂，在稀土盐溶液中加入含铵离子添加剂，沉淀后洗水、分离并灼烧的制备较大颗粒的稀土氧化物的制备方法。但由该方法制得的稀土氧化物，中心粒径D50在15μm以上，但小于50μm，就不能满足如上述场合下的应用要求。同时小颗粒稀土氧化物产品，在各种应用场合会产生较大的粉尘，不利于工作环境的净化。
三、技术内容针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种颗粒粒径大、不会产生较大的粉尘及利于工作环境净化的大颗粒稀土氧化物。
本发明的技术内容为，一种大颗粒稀土氧化物(REO)，其特征在于其中心粒径为50～150μm，且颗粒粒径呈均匀分布。
稀土氧化物REO中的RE包括La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Y等一种或一种以上的稀土元素。
本发明的另一目的在于提供大颗粒稀土氧化物的制备方法。
一种大颗粒稀土氧化物的制备方法，其包括如下步骤(1)、用盐酸或硝酸、硫酸、醋酸溶解稀土氧化物，形成浓度为0.1～2Mol/l的稀土氯化物或硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐溶液；(2)、在中低速下搅拌上述制备的稀土氯化物或硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐溶液，搅拌速度为50～200转/分；在搅拌时以5～30ml/分钟的缓慢速度加入浓度为10～30％(重量百分比)的沉淀剂，沉淀剂的加入量为最终生成氧化物重量的1.6～2.5倍；在滴加沉淀剂时或在沉淀反应结束后向反应体系中滴加相当最终产物总量的1～10％(重量百分比)的有机高分子羧基或氨基絮凝剂，以形成稀土草酸盐沉淀；在沉淀过程中保持体系的温度在10～80℃，沉淀剂为草酸或草酸铵溶液；(3)、沉淀结束后，保持温度及搅拌速度，将沉淀产物陈化5～10小时；(4)、陈化结束后，将产物以去离子水洗至PH值至5.0～6.5；再经离心脱水，将脱水后的产物置于烘箱中，在80～100℃温度下进行5小时以上的干燥处理；(5)、将干燥后的产物在800～1000℃下煅烧20～60分钟，得到稀土氧化物；将所得氧化物冷却后，进行过筛即得大颗粒稀土氧化物。
为进一步提高大颗粒稀土氧化物的形成，在煅烧过程中要求将产物在500～550℃进出煅烧炉；在25～30℃、10～50％的相对湿度下进行快速过筛，过筛过程中应避免采用震动筛。
与现有技术相比，本发明的工艺条件比较简单，容易实现工业化生产；所得稀土氧化物具有普通产品难以达到的颗粒度，粒径D50可以达到50～150μm，且颗粒粒径呈均匀分布，可以满足很多特定条件下对稀土产品的要求；如在发光材料领域，由本发明生产的氧化钇产品，生产荧光粉的合成温度降低，荧光粉产品的发光亮度提高；在特种玻璃行业，本发明的大颗粒氧化镧产品作为玻璃添加剂，对提高玻璃的折射率，降低色散等有积极作用；本发明所生产的大颗粒稀土氧化物产品，在各种应用场合均不会产生较大的粉尘，有利于多种工作环境的净化。
四、具体实施例为进一步说明本发明工艺，举实施例如下例1用硝酸溶解氧化钇20g，所得硝酸钇溶液浓度为0.5Mol/l；称取50g草酸铵，溶解于500ml去离子水中，将硝酸钇溶液加热至40℃，在150转/分的搅拌速度下，缓缓滴加草酸铵溶液，加入速度在20ml/分钟；滴加草酸铵溶液时同时滴加2ml聚环氧琥珀酸溶液；继续在40℃下保持该搅拌速度对所得沉淀物进8小时陈化；陈化完毕后，将产物以去离子水洗至PH值至6.0，再经离心脱水后，置于80℃烘箱中进行7小时干燥烘干处理；将马弗炉升温至500℃，将干燥后的产物放入，继续升温至900℃后灼烧30分钟，再将炉膛温度降至500℃，取出灼烧产物；在27℃、30％的相对湿度下进行快速过筛，过筛后即得大颗粒稀土氧化物。大颗粒稀土氧化物的中心粒径为91μm。
例2以盐酸溶解氧化镧20g，所得氯化镧溶液浓度为1.0Mol/l；称取草酸35克，溶解于300ml去离子水中；将氯化镧溶液加热至40℃，在150转/分的搅拌速度下，缓缓滴加草酸溶液，加入速度在20ml/分钟；滴加草酸溶液完毕后滴加3ml美国产Mbfloa 724溶液；继续在40℃下保持该搅拌速度对所得沉淀物进8小时陈化；陈化完毕后，将产物以去离子水洗至PH值至6.5，再经离心脱水后，置于80℃烘箱中进行7小时干燥烘干处理；将马弗炉升温至500℃，将干燥后的产物放入，继续升温至950℃后灼烧30分钟，再将炉膛温度降至500℃，取出灼烧产物；在27℃、30％的相对湿度下进行快速过筛，过筛后即得大颗粒稀土氧化物。大颗粒稀土氧化物的粒径为110μm。
实施例3以硝酸溶解氧化镱20g，所得硝酸镱溶液浓度为1.0Mol/l；称取草酸40g，溶解于400ml去离子水中；将硝酸镱溶液加热至30℃，在100转/分的搅拌速度下，缓缓滴加草酸溶液，加入速度在20ml/分钟；滴加草酸溶液完毕后滴加3ml美国产Mbfloa724溶液；继续在30℃下保持该搅拌速度对所得沉淀物进8小时陈化；陈化完毕后，将产物以去离子水洗至PH值至6.5，再经离心脱水后，置于80℃烘箱中进行7小时干燥烘干处理；将马弗炉升温至500℃，将干燥后的产物放入，继续升温至900℃后灼烧30分钟，再将炉膛温度降至500℃，取出灼烧产物；在27℃、30％的相对湿度下进行快速过筛，过筛后即得大颗粒稀土氧化物。大颗粒稀土氧化物的粒径为132μm。
权利要求
1.一种大颗粒稀土氧化物，其特征在于稀土氧化物中心粒径为50～150μm，且颗粒粒径呈均匀分布。
2.根据权力要求1所述的大颗粒稀土氧化物，其稀土氧化物中包括La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Y一种或一种以上的稀土元素。
3.一种大颗粒稀土氧化物的制备方法，其包括如下步骤(1)、用盐酸或硝酸、硫酸、醋酸溶解稀土氧化物，形成浓度为0.1～2Mol/l的稀土氯化物或硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐溶液；(2)、在中低速下搅拌上述制备的稀土氯化物或硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐溶液，搅拌速度为50～200转/分；在搅拌时以5～30ml/分钟的缓慢速度加入浓度为10～30％(重量百分比)的沉淀剂，沉淀剂的加入量为最终生成氧化物重量的1.6～2.5倍；在滴加沉淀剂时或在沉淀反应结束后向反应体系中滴加相当最终产物总量的1～10％(重量百分比)的有机高分子羧基或氨基絮凝剂，以形成稀土草酸盐沉淀；在沉淀过程中保持体系的温度在10～80℃，沉淀剂为草酸或草酸铵溶液；(3)、沉淀结束后，保持温度及搅拌速度，将沉淀产物陈化5～10小时；(4)、陈化结束后，将产物以去离子水洗至PH值至5.0～6.5；再经离心脱水，将脱水后的产物置于烘箱中，在80～100℃温度下进行5小时以上的干燥处理；(5)、将干燥后的产物在800～1000℃下煅烧20～60分钟，得到稀土氧化物；将所得氧化物冷却后，进行过筛即得大颗粒稀土氧化物。
4.根据权力要求3所述的大颗粒稀土氧化物的制备方法，其特征为用硝酸溶解稀土氧化物；在煅烧过程中产物在500～550℃进出煅烧炉；在25～30℃、10～50％的相对湿度下进行快速过筛。
全文摘要
本发明涉及一种大颗粒稀土氧化物，其特征在于稀土氧化物中心粒径为50～150μm，且颗粒粒径呈均匀分布。本发明还涉及大颗粒稀土氧化物的制备方法。本发明具有工艺条件比较简单、容易实现工业化生产、所得稀土氧化物的颗粒度大和在各种应用场合均不会产生较大的粉尘、有利于多种工作环境的净化的优点。
文档编号C01F17/00GK1899967SQ200610040818
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月27日 优先权日2006年7月27日
发明者史卫东, 肖睿, 朱荣华 申请人:江阴加华新材料资源有限公司