NO129400B

NO129400B -

Info

Publication number: NO129400B
Application number: NO03414/71A
Authority: NO
Inventors: V Sarkkinen
Original assignee: Kemira Oy
Priority date: 1970-09-15
Filing date: 1971-09-14
Publication date: 1974-04-08
Also published as: FI46249C; DE2145820C3; GB1338919A; NL7112704A; DE2145820B2; FI46249B; DE2145820A1

Description

Fremgangsmåte for forbedring av 'hvitheten hos ceriumoksyd. Method for improving the whiteness of cerium oxide.

Formålet med nærværende oppfinnelse er å fremskaffe en fremgangsmåte for forbedring av hvitheten til ceriumoksyd. The purpose of the present invention is to provide a method for improving the whiteness of cerium oxide.

Det er kjent at fargen til jevnt ren 99,9 %) ceriumoksyd varierer fra grbnngul til gråhvit avhengig av fremstillingsbe-, tingelsene. Denne variasjon kan skyldes det faktum at CeO^ og 06203/ hvorav den sistnevnte er olivengrbnn, danner lignende krystallgittere med dét resultat at fargen.til ceriumoksydet varierer avhengig av forholdet mellom oksygen og cerium i krystall-gitteret. It is known that the color of uniformly pure 99.9%) cerium oxide varies from greenish-yellow to gray-white depending on the manufacturing conditions. This variation may be due to the fact that CeO^ and O6203/, the latter of which is olive green, form similar crystal lattices with the result that the color of the cerium oxide varies depending on the ratio between oxygen and cerium in the crystal lattice.

Ceriumoksyd anvendes vanligvis i keramisk industri og ved fremstilling av optikk-glass, og i disse prosesser er det meget viktig at ceriumoksydet er så hvitt som mulig. Cerium oxide is usually used in the ceramic industry and in the manufacture of optical glass, and in these processes it is very important that the cerium oxide is as white as possible.

Danne oppfinnelse fremskaffer en prosess som i betydelig grad forbedrer hvitheten til rent ceriumoksyd. Dette oppnås ved å blande små mengder av forskjellige additiver med våt cerium- This invention provides a process which significantly improves the whiteness of pure cerium oxide. This is achieved by mixing small amounts of various additives with wet cerium-

3+ 3+

oksalat, som er utfelt fra Ce -losning med oksalsyre og deretter vasket. Etter dette kalsineres blandingen til CeC^ oxalate, which is precipitated from Ce solution with oxalic acid and then washed. After this, the mixture is calcined to CeC^

ved 900°C. Additivene kan vaskes bort fra det kalsinerte produktet, og i så tilfelle forbedres hvitheten ytterligere. at 900°C. The additives can be washed away from the calcined product, in which case the whiteness is further improved.

Man har lagt merke til at bare en nøytralisering forbedrer hvitheten, men de beste resultater oppnås ved å kombinere effektene som oppnås ved noytralisering og additiver. It has been noted that neutralization alone improves whiteness, but the best results are obtained by combining the effects of neutralization and additives.

Aluminiumnitrat alene eller sammen med natriumborat eller natriumsilikat, natriumsulikat alene, eller magnesiumoksyd alene kan anvendes som additiver. Den nodvendige mangden additiver er 0,1 - 0, 5 % av mengden CeC^. Aluminum nitrate alone or together with sodium borate or sodium silicate, sodium silicate alone, or magnesium oxide alone can be used as additives. The required amount of additives is 0.1 - 0.5% of the amount of CeC^.

Noytraliseringen til pH 7 kan utfores med et eller annet alka-lisk materiale, såsom alkalihydroksyd, eller alkalioksalat, acetat, formiat eller noe annet salt av en organisk syre. Man må imidlertid stille det krav til nbytralisasjonsmaterialet at det ikke danner en forbindelse med CeC^ eller at det etter-later fargede forurensninger i oksydet, og at det kan vaskes bort med vann etter kalsineringen, Kaliumhydroksyd har vist seg som det mest hensiktsmessige nbytralisasjonsmaterialet. The neutralization to pH 7 can be carried out with some other alkaline material, such as alkali hydroxide, or alkali oxalate, acetate, formate or some other salt of an organic acid. However, one must make the requirement for the nbytralization material that it does not form a compound with CeC^ or that it leaves colored impurities in the oxide, and that it can be washed away with water after calcination. Potassium hydroxide has proven to be the most suitable nbytralization material.

Fblgende eksempler skal illustrere fremgangsmåten: The following examples shall illustrate the procedure:

Fremstilling av ceriumoksalat: Preparation of cerium oxalate:

Til tre liter Ce(NO^)^-lbsning, som inneholder 100 g cerium pr. liter og så lite andre lantanoner at de ikke kunne påvises ved hjelp av rbntgen-fluorescens-analyser, ble det tilsatt en slik mengde krystallinsk oksalsyre og 25%-ig NH^ at i hovedsak all cerium ble utfelt som et oksalat. pH i bunnfallet var 0,9. Det erholdte oksalat-presipitatet ble separert ved hjelp av filtrer-ing, vasket 3 ganger ved skylling i 600 ml vann, og deretter sugd så tort som mulig ved hjelp av et vakuumfilter. Det erholdte bunnfallet inneholdt 50% H20 og resten ceriumoksalat, hvorved Ce02-innholdet var 25%. Utbyttet var 1440 g. Presipitatet ble oppdelt i tolv like deler og behandlet i fblgende nedenstående eksempler. For three liters of Ce(NO^)^-lbsning, which contains 100 g of cerium per liter and so little other lanthanones that they could not be detected by means of x-ray fluorescence analyses, such an amount of crystalline oxalic acid and 25% NH^ was added that essentially all the cerium was precipitated as an oxalate. The pH in the precipitate was 0.9. The oxalate precipitate obtained was separated by means of filtration, washed 3 times by rinsing in 600 ml of water, and then sucked as dry as possible by means of a vacuum filter. The precipitate obtained contained 50% H20 and the rest cerium oxalate, whereby the Ce02 content was 25%. The yield was 1440 g. The precipitate was divided into twelve equal parts and treated in the following examples below.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

Presipitatet ble kalsinert som sådant til ceriumoksyd ved opp-varming i 45 minutter ved 900°C. Etter kjoling ble produktets refleksjon målt ved hjelp av en "Elropho" hvithetsmåler ved å anvende et Y-filter. Refleksjonen var 58,5 % når refleksjons-verdien til MgO som ble anvendt som en standard, var 100%. Ifblge visuell bedbmming var produktet gult. The precipitate was calcined as such to cerium oxide by heating for 45 minutes at 900°C. After dressing, the product's reflectance was measured using an "Elropho" whiteness meter using a Y filter. The reflection was 58.5% when the reflection value of MgO used as a standard was 100%. According to visual assessment, the product was yellow.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Kaliumhydroksyd ble tilsatt til presipitatet inntil dets pH Potassium hydroxide was added to the precipitate until its pH

var 7, og en mengde Al203 ble tilsatt i form av aluminiumnitrat ekvivalent med 0,1 % Ce02. Videre fremgangsmåte som i eksempel 1. Refleksjonen var 78,1 %. was 7, and an amount of Al 2 O 3 was added in the form of aluminum nitrate equivalent to 0.1% CeO 2 . Further procedure as in example 1. The reflection was 78.1%.

Det kalsinerte produktet ble vasket med varmt vann hvorved refleksjonen bkte til 81,2 %. Produktets farge var nesten hvit. The calcined product was washed with hot water whereby the reflectance increased to 81.2%. The color of the product was almost white.

EKSEMPEL 3 EXAMPLE 3

Kaliumhydroksyd ble tilsatt til presipitatet til dets pH var Potassium hydroxide was added to the precipitate until its pH was

7, og en mengde A1203 ble tilsatt i form"av aluminiumnitrat ekvivalent med 0,5 % Ce02. Videre fremgangsmåte som i eksempel 1. Refleksjonen var 77,8 %. Produktets farge var nesten hvit. 7, and an amount of Al2O3 was added in the form of aluminum nitrate equivalent to 0.5% CeO2. Further procedure as in Example 1. The reflection was 77.8%. The color of the product was almost white.

EKSEMPEL 4 EXAMPLE 4

En mengde Al203 i form av aluminiumnitrat ekvivalent med 0,1 % Ce02/ og en mengde natriumborat ekvivalent med 0,5 % Ce02 hie tilsatt til presipitatet. Videre fremgangsmåte som i eksempel 1. Refleksjonen var 72,6 %. Produktet var gult. An amount of Al 2 O 3 in the form of aluminum nitrate equivalent to 0.1% CeO 2 / and an amount of sodium borate equivalent to 0.5% CeO 2 hie added to the precipitate. Further procedure as in example 1. The reflection was 72.6%. The product was yellow.

EKSEMPEL 5 EXAMPLE 5

En mengde Al203 i form av aluminiumnitrat ekvivalent med 0,5 % Ce02, og en mengde natriumborat ekvivalent med 0,5 % Ceo2 ble tilsatt til presipitatet. Videre fremgangsmåte som i eksempel 1. An amount of Al 2 O 3 in the form of aluminum nitrate equivalent to 0.5% CeO 2 and an amount of sodium borate equivalent to 0.5% Ceo 2 was added to the precipitate. Further procedure as in example 1.

Refleksjonen var 68,9 %. Produktets farge var gul. The reflection was 68.9%. The product's color was yellow.

EKSEMPEL 6 EXAMPLE 6

En mengde natriumsilikat ekvivalent med 0,1 % Ce02 ble tilsatt til presipitatet, og presipitatet ble nøytralisert til pH 7. Videre fremgangsmåte som i eksempel 1. Refleksjonen var 78,9 %. Produktets farge var gulaktig. An amount of sodium silicate equivalent to 0.1% Ce02 was added to the precipitate, and the precipitate was neutralized to pH 7. Further procedure as in example 1. The reflection was 78.9%. The color of the product was yellowish.

EKSEMPEL 7 EXAMPLE 7

Som eksempel 6, men tilsetningen av natriumsilikat var 0,5 % As Example 6, but the addition of sodium silicate was 0.5%

av mengden Ce02- Refleksjonen var 77,4 %. Produktets farge var gulaktig. of the amount of Ce02- The reflection was 77.4%. The color of the product was yellowish.

EKSEMPEL 8 EXAMPLE 8

En mengde A^O^ i form av aluminiumnitrat ekvivalent med 0,1 % Ce02 og en mengde natriumsilikat ekvivalent med 0,5 % ce02 ble tilsatt presipitatet, og presipitatet ble nbytralisert til pH 7. Videre fremgangsmåte som i eksempel 1. Refleksjonen var 79,0 %. Produktets farge var gulaktig. An amount of A^O^ in the form of aluminum nitrate equivalent to 0.1% Ce02 and an amount of sodium silicate equivalent to 0.5% ce02 was added to the precipitate, and the precipitate was neutralized to pH 7. Further procedure as in example 1. The reflection was 79 .0%. The color of the product was yellowish.

EKSEMPEL 9 EXAMPLE 9

Som eksempel 8, men A^O^-tilsetningen var ekvivalent med 0,5 % av mengden Ce02« Refleksjonen var 82,4 %. Produktets farge var nesten hvit. Etter kalsinering ble produktet vasket med varmt vann og tbrket. Refleksjonen bkte til 83,6 %. Produkt-fargen var hvit. As Example 8, but the A 2 O 2 addition was equivalent to 0.5% of the amount of CeO 2 . The reflectance was 82.4%. The color of the product was almost white. After calcination, the product was washed with hot water and dried. The reflection increased to 83.6%. The product color was white.

EKSEMPEL 10 EXAMPLE 10

Presipitatet ble nbytralisert til pH 7, og kalsinert 45 minutter ved 900°C. Produktets refleksjon var 73,6 %. En vasking med varmt vann etter kalsineringen bkte refleksjonen til det torre produktet til 75,3 %. The precipitate was neutralized to pH 7, and calcined for 45 minutes at 900°C. The product's reflectance was 73.6%. A hot water wash after calcination reduced the reflectance of the dry product to 75.3%.

EKSEMPEL 11 EXAMPLE 11

En mengde MgO ekvivalent med 0,1 % Ce02 ■b^e tilsatt til presipitatet, og presipitatet ble nbytralisert til pH 7. Videre . fremgangsmåte som i eksempel 1. Refleksjonen var 76,9 %. Produktets farge var lys gul. An amount of MgO equivalent to 0.1% CeO 2 was added to the precipitate, and the precipitate was neutralized to pH 7. Furthermore. procedure as in example 1. The reflection was 76.9%. The color of the product was light yellow.

EKSEMPEL 12 EXAMPLE 12

Som i eksempel 11, men MgO-tilsetningen var ekvivalent med 0,5 % Ce02« Refleksjonen var 73,1 %. Produktets farge var gul. As in Example 11, but the MgO addition was equivalent to 0.5% CeO 2 . The reflectance was 73.1%. The product's color was yellow.

Claims

1. Method for improving the whiteness of cerium oxide, characterized in that cerium oxalate precipitate, which has been prepared according to a previously known method, is neutralized to pH 7, after which additives such as aluminum nitrate and/or sodium silicate, aluminum nitrate and sodium borate or magnesium oxide are added to the neutralized product in an amount equivalent to 0.1 - 0.5% Ce02/ and that the resulting mixture is calcined at 900 C with the formation of Ce02.

2. Method according to claim 1, characterized in that the additives and neutralization materials are partially or completely washed away after the calcination.