稀土氧化物是玻璃行业环保高效的新一代脱色剂,核心替代传统有毒的砷、锑、硒系脱色剂,同时兼具脱色、澄清、玻璃性能改性三重效果,其中氧化镧是主效脱色稀土,氧化铈为辅助脱色 / 补色稀土,少量氧化钕可用于色调微调,是目前浮法玻璃、光学玻璃、光伏玻璃、特种玻璃生产中主流的脱色方案,契合全球玻璃行业的环保升级与品质提升需求。
稀土用于玻璃脱色以氧化镧(La₂O₃) 为核心,氧化铈(CeO₂) 为辅助,二者复配使用为最优方案,少量氧化钕(Nd₂O₃) 仅用于高端光学玻璃的色调微调,无其他稀土参与玻璃脱色(氧化钇等中重稀土成本高,无脱色效果;氧化镨自身带色,禁用),核心品种的功能分工明确:
玻璃脱色的首选稀土,轻稀土中性价比最高,脱色效率是传统砷剂的 2~3 倍;
核心功能:化学脱色为主,物理补色为辅,同时兼具玻璃澄清和性能改性作用;
适配玻璃:浮法玻璃、光伏玻璃、光学玻璃、特种建筑玻璃(几乎所有玻璃品类)。
核心功能:氧化补色 + 澄清,Ce⁴+ 是强氧化剂,可将玻璃中 Fe²+ 氧化为 Fe³+,配合氧化镧的补色作用抵消 Fe³+ 的浅黄色;同时高温下释放氧,消除玻璃熔体气泡,兼具澄清效果;
适配场景:还原气氛熔制的玻璃(如浮法玻璃),需重点将 Fe²+ 转化为 Fe³+,氧化铈添加比例可适当提高。
氧化镧:氧化铈 = 3~4:1(质量比),该比例下脱色效果最优,且能兼顾玻璃澄清和性能提升,单一使用氧化镧虽可脱色,但无氧化辅助;单一使用氧化铈易导致玻璃轻微发黄,补色效果不足。
稀土氧化物(La₂O₃、CeO₂)的脱色机理为化学脱色 + 物理补色协同,同时 La³+、Ce⁴+ 的稀土离子特性可抑制玻璃中致色离子的显色活性,实现深度脱色,区别于传统脱色剂的单一作用:
氧化铈的 Ce⁴+ 为强氧化性稀土离子,在玻璃熔制温度(1500~1600℃)下,将玻璃中显色强烈的 Fe²+ 氧化为显色微弱的 Fe³+:;
氧化镧的 La³+ 可与玻璃中的 Fe³+ 形成无色的 La-Fe 复合硅酸盐络合物,将游离的 Fe³+ 固定在络合物晶格中,彻底消除其浅黄色显色性,同时 La³+ 可与 Cr、Mn 等微量致色离子形成稳定络合物,辅助脱色。