近年来,随着稀土新材料在电子、化工、环保等相关领域中应用技术的发展,国际市场上对高纯度、高水溶性、晶型醋酸铈及醋酸稀土产品呈现出很大的需求。世界交通运输业的发展,已使汽车排放的尾气成为不容忽视的大气污染源。目前全球汽车保有量已达6亿辆,并以年长5000万辆的速度猛增。这些车辆每年排入一氧化碳20亿吨,碳氢化物4亿吨,氮氧化物2亿吨,造成危害城市的光化学烟雾并诱发癌症,形成酸雨 [1] 。晶型醋酸 铈是汽车尾气净化行业急需的产品,其研制成功及形成规模化生产,无疑对绿色环保做出贡献。铝在空气中生成的氧化物膜具有良好的抗蚀能力,但在水溶液环境中,必须使用铬酸盐作腐蚀抑制剂,以防止发生点蚀。多年来,从事此行业的人们一直忍受着铬酸盐的毒性,最主要的是它的致癌因素。而晶型醋酸铈可以完全替代铬酸盐,起到腐蚀抑制剂的作用,对人类发展和社会进步意义重大[1]。 80年代初期,国外已经开始从事醋酸铈等铈盐类化合物的研究和生产。法国罗纳·普朗克公司、美国格雷斯公司化学部、奥地利特赖巴赫化学厂等都有相应的铈盐化合物产品的标准。当时只有法国罗纳·普朗克公司具有硝酸铈1000kg/批、硫酸铈200kg/批、醋酸铈500kg/批的批量生产规模,而其他两家化学厂以及美国钼公司、英国BDH 化学公司、西德EM公司等企业都只是从事研究,没有形成批量生产规模[2]。国内稀土材料企业于90年代中期开始研制醋酸铈等铈盐类化合物,已形成较大批量生产能力。但产品纯度不高,售价低,不利于参与国际市场竞争。本文采用碳酸铈为合成原料,自制高纯度醋酸铈料液,然后浓缩结晶合成高纯度晶型醋酸铈产品。分析了醋酸浓度、反应温度、醋酸与碳酸铈固液比、保温时间对碳酸铈溶解收率的影响。确定了碳酸铈的最佳溶解工艺条件,在此条件下研制合成了晶型醋酸铈,混合醋酸稀土:(La,Ce,Pr,Nd)(Ac)3,(Ce,Pr,Nd)(Ac)3,(Pr,Nd,Er,Y)(Ac)3及醋酸钇。用扫描电镜、热重—差热分析、X射线粉末衍射分析[3]及化学分析等方法考察了上述晶体的形貌、结构和组成。试验结果表明,本工艺合成的晶型醋酸铈,晶型醋酸稀土,及晶型醋酸钇产品纯度高、稀土总量高、水溶性好、晶体颗粒粗大、色泽纯正,合成成本低,无环境污染,实现工业化规模生产潜力大