[发明专利]一种燃烧-煅烧制备微纳级氧化镧的方法

说明书

本发明涉及材料的制备方法领域，尤其是一种燃烧‑煅烧制备微纳级氧化镧的方法，现提出如下方案，其包括将镧源、分散剂和溶剂混合均匀得到第一混合物，将混合物雾化喷入回转窑中燃烧，燃烧过程中产生热烟气和固体物料，回收热烟气中的固体颗粒物并将所述固体颗粒物加入回转窑中，通过热烟气释放的部分热量煅烧固体颗粒物和固体物料并得到第二混合物，将第二混合物冷却、研磨制得所述微纳级氧化镧。本发明通过镧源和液态有机燃料混合成溶液或浆液，在回转窑内雾化燃烧，并煅烧成氧化镧，通过调节镧源种类和浓度、分散剂用量、燃料的种类、煅烧时间、磨制时间等可制备不同尺寸的氧化镧粉体，生产过程连续化，可大规模制备氧化镧粉体。

技术领域

本发明涉及材料的制备方法领域，尤其是一种燃烧-煅烧制备微纳级氧化镧的方法。

背景技术

氧化镧(La₂O₃)是重要的轻稀土产品，广泛应用于催化剂、精密光学玻璃和光导纤维的制造当中，还用于制造陶瓷电容器、压电陶瓷掺入剂和X射线发光材料溴氧化镧粉等领域，在催化剂领域，氧化镧被应用于石油化工及汽车尾气净化，如掺杂氧化镉时催化一氧化碳的氧化反应；在光磁材料领域，可用于改进钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸锶(SrTiO₃)铁电体的温度相依性和介电性质，微纳级别的氧化镧因具有比表面积大、反应活性高的特点，更是目前的研究应用热点。

目前微纳级氧化镧的制备方法主要有沉淀法、溶胶凝胶法、水热法和微乳液法等，新兴的方法主要有静电纺丝法、熔盐法、低温燃烧法等，上述的方法多基于实验室合成，或原料来源窄、成本昂贵、或工艺复杂、条件苛刻或难以实现规模化、产业化生产。

文献(王丽华,伊晓东.纳米氧化镧的制备及性能研究[J].福建师大学报(自然科学版),2012(04):60-63.)采用溶胶凝胶法制备出几十纳米的氧化镧；文献(李莉.微/纳米氧化镧的合成与应用研究[D].西安工程大学.)采用水热法合成出几百纳米到几个微米的球形氧化镧，并发现微纳级的氧化镧可以提高涤纶的染色效果；专利(Rare earth oxideparticles and method for preparation thereof US6387339B1)采用沉淀法制备出纳米氧化镧粉体，该方法步骤多，难以连续化生产；专利(Process for preparing nanosizedpowder US5698483A)采用可溶性稀土盐加碱沉淀的方法制备出一种球状纳米氧化镧，但该方法流程长、能耗高；专利(一种均匀分散纳米氧化镧的制备方法CN 102161498A)采用沉淀法制备出一种均匀分散纳米氧化镧，但该方法用到的原料种类多，部分原料价格昂贵；专利(一种高纯纳米氧化镧材料的制备方法CN 111017980 A)通过沉淀、旋蒸干燥、煅烧的方法得到一种高纯纳米氧化镧材料，但该方法工艺复杂、成本高，难以规模化生产，为此，本发明提出了一种燃烧-煅烧制备微纳级氧化镧的方法。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种燃烧-煅烧制备微纳级氧化镧的方法。

本发明公开了一种燃烧-煅烧制备微纳级氧化镧的方法及其制备系统，首先将镧源与分散剂搅拌于液体燃料中形成溶液或均匀料浆，然后在窑尾通过高压泵和套管雾化喷枪喷入到回转窑内，助燃风促进原料雾化，点燃使其燃烧；燃烧产生的热烟气在窑排风机的作用下向窑头运动，燃烧后的固体物料在窑内向窑头运动，同时接受热烟气的热量得到煅烧；烟气中的悬浮物料经窑收尘器回收后重新回到窑内煅烧；窑内物料到达窑头时煅烧完全并进入到冷却机内冷却，冷却后的产物经磨机研磨和分级机分级后，粒径不合格的产物重新回到磨机内研磨，粒径合格的产物经产品收尘器收集到产品仓中，得到所需产品。该方法具备大规模连续化生产且污染小的特点，可用于生产不同尺寸规格的氧化镧。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种燃烧-煅烧制备微纳级氧化镧的方法，包括如下步骤：