近年來,隨著稀土新材料在電子、化工、環保等相關領域中應用技術的發展,國際市場上對高純度、高水溶性、晶型醋酸鈰及醋酸稀土產品呈現出很大的需求。世界交通運輸業的發展,已使汽車排放的尾氣成為不容忽視的大氣污染源。目前全球汽車保有量已達6億輛,并以年長5000萬輛的速度猛增。這些車輛每年排入一氧化碳20億噸,碳氫化物4億噸,氮氧化物2億噸,造成危害城市的光化學煙霧并誘發癌癥,形成酸雨 [1] 。晶型醋酸 鈰是汽車尾氣凈化行業急需的產品,其研制成功及形成規模化生產,無疑對綠色環保做出貢獻。鋁在空氣中生成的氧化物膜具有良好的抗蝕能力,但在水溶液環境中,必須使用鉻酸鹽作腐蝕抑制劑,以防止發生點蝕。多年來,從事此行業的人們一直忍受著鉻酸鹽的毒性,最主要的是它的致癌因素。而晶型醋酸鈰可以完全替代鉻酸鹽,起到腐蝕抑制劑的作用,對人類發展和社會進步意義重大[1]。 80年代初期,國外已經開始從事醋酸鈰等鈰鹽類化合物的研究和生產。法國羅納·普朗克公司、美國格雷斯公司化學部、奧地利特賴巴赫化學廠等都有相應的鈰鹽化合物產品的標準。當時只有法國羅納·普朗克公司具有硝酸鈰1000kg/批、硫酸鈰200kg/批、醋酸鈰500kg/批的批量生產規模,而其他兩家化學廠以及美國鉬公司、英國BDH 化學公司、西德EM公司等企業都只是從事研究,沒有形成批量生產規模[2]。國內稀土材料企業于90年代中期開始研制醋酸鈰等鈰鹽類化合物,已形成較大批量生產能力。但產品純度不高,售價低,不利于參與國際市場競爭。本文采用碳酸鈰為合成原料,自制高純度醋酸鈰料液,然后濃縮結晶合成高純度晶型醋酸鈰產品。分析了醋酸濃度、反應溫度、醋酸與碳酸鈰固液比、保溫時間對碳酸鈰溶解收率的影響。確定了碳酸鈰的最佳溶解工藝條件,在此條件下研制合成了晶型醋酸鈰,混合醋酸稀土:(La,Ce,Pr,Nd)(Ac)3,(Ce,Pr,Nd)(Ac)3,(Pr,Nd,Er,Y)(Ac)3及醋酸釔。用掃描電鏡、熱重—差熱分析、X射線粉末衍射分析[3]及化學分析等方法考察了上述晶體的形貌、結構和組成。試驗結果表明,本工藝合成的晶型醋酸鈰,晶型醋酸稀土,及晶型醋酸釔產品純度高、稀土總量高、水溶性好、晶體顆粒粗大、色澤純正,合成成本低,無環境污染,實現工業化規模生產潛力大
