本论文所做工作旨在探索出一种针对铈基氧化物(CeO2)生成的新工艺-CeCl3溶液直接热解制备CeO2法。此工艺有传统生产工艺所不具备的环保、高效和盐酸可循环利用特点。本论文对CeCl3溶液直接热解制备CeO2的焙烧工艺条件及反应机理进行了研究。热力学研究表明：CeCl3水溶液热解制备CeO2产品的反应途径可由①CeCl3直接热解生成CeO2,或②ceCl3首先热解生成CeOCl,CeOCl再发生水解氧化反应生成CeO2；CeCl3热解直接生成Ce02反应起始温度为650℃,而生成CeOCl则为1850℃,可见,在CeCl3水解过程中,一旦生成CeOCl那么将很难再转变为Ce02产品。为了寻求按途径①的制备CeO2的工艺条件,绘制了CeCl3热分解的CeCl3(CeO2,CeOCl)-H2O-HCl系统相图。比较不同条件的相图可知,即使CeCl3热解生成CeO2和CeOCl的反应起始温极为接近,但仍可通过控制系统内H2O蒸汽分压、O2分压及HCl分压的比值来抑制CeOCl的生成,以提高二氧化铈产品的纯度。建立了描述CeCl3溶液在热解过程中运动状态的数学模型,初步设计出了能满足本实验喷雾需要的热解炉。其设备各项参数分别为：炉体半径r小=0.088m,半径r大=0.143m,炉体扩大段高度L大=0.412m,过渡段高度L锥=0.080m,焙烧段高度L小=0.602m。且计算了热解炉的两项指标：热效率为73.21%,生产能力为0.0529g/s。根据二次正交回归实验结果,建立了热解过程中热解温度、料液浓度、进料速度与CeO2纯度的二次正交回归方程,并得出了优化的工艺条件：热解温度950℃,料液浓度270g/L,进料速度0.23m/s。在此条件下所得热解产物中CeO2的纯度为98.4%。热解产品的XRD分析进一步证明：控制H2O分压、O2分压及HCl分压的比值以及提高反应温度可以抑制CeOCl的生成。XRD和SEM共同分析发现：在满足最优条件即：温度950℃,料液浓度270g/L和进料速度0.23ml/s时,纯度最高,粒度越小并且越松散；在不能满足最优条件的情况下,温度、进料速度和料液浓度的分别升高都会提高产品的纯度和质量。动力学研究表明：CeCl3溶液热分解过程,符合固体产物层形成的化学反应动力学模型：2-(1-α)1/3+2(1-α)-3(1-α)2/3=Kt；且反应速度受化学反应速度和扩散速度同时控制。