През последните години приложението на лантанидни реагенти в органичния синтез се разви с бързи темпове. Сред тях много лантанидни реагенти имат очевидна селективна катализа в реакцията на образуване на въглерод-въглеродна връзка; в същото време много лантанидни реагенти имат отлични характеристики в реакциите на органично окисление и реакциите на органична редукция за превръщане на функционални групи. Използването на редкоземни елементи в селското стопанство е научно постижение с китайски характеристики, постигнато от китайски научни и технологични работници след години упорит труд, и е енергично насърчавано като важна мярка за увеличаване на селскостопанското производство в Китай. Редкоземният карбонат е лесно разтворим в киселина, за да образува съответните соли и въглероден диоксид, което може удобно да се използва в синтеза на различни редкоземни соли и комплекси, без да се въвеждат анионни примеси. Например, той може да реагира със силни киселини като азотна киселина, солна киселина, перхлорна киселина и сярна киселина, за да образува водоразтворими соли. Реагира с фосфорна киселина и флуороводородна киселина, за да се превърне в неразтворими редкоземни фосфати и флуориди. Реагира с много органични киселини, за да образува съответните редкоземни органични съединения. Те могат да бъдат разтворими комплексни катиони или комплексни аниони, или по-малко разтворими неутрални съединения се утаяват в зависимост от стойността на разтвора. От друга страна, редкоземният карбонат може да се разложи на съответните оксиди чрез калциниране, които могат да се използват директно за получаването на много нови редкоземни материали. В момента годишното производство на редкоземен карбонат в Китай е над 10 000 тона, което представлява повече от една четвърт от всички редкоземни стоки. Това показва, че промишленото производство и приложение на редкоземен карбонат играят много важна роля в развитието на редкоземната индустрия.
Цериевият карбонат е неорганично съединение с химична формула C3Ce2O9, молекулно тегло 460, logP -7.40530, PSA 198.80000, точка на кипене 333.6ºC при 760 mmHg и точка на възпламеняване 169.8ºC. В промишленото производство на редкоземни елементи, цериевият карбонат е междинна суровина за получаване на различни цериеви продукти, като различни цериеви соли и цериев оксид. Той има широк спектър от приложения и е важен лек продукт от редкоземни елементи. Хидратираният кристал на цериев карбонат има структура от лантанит, а SEM снимката показва, че основната форма на хидратирания кристал на цериев карбонат е люспеста, като люспите са свързани помежду си чрез слаби взаимодействия, за да образуват структура, подобна на венчелистче, и структурата е рохкава, така че под действието на механична сила лесно се разцепва на малки фрагменти. Цериевият карбонат, произвеждан традиционно в индустрията, понастоящем съдържа само 42-46% от общото количество редкоземни елементи след изсушаване, което ограничава ефективността на производството на цериев карбонат.
Ниска консумация на вода, стабилно качество, полученият цериев карбонат не е необходимо да се суши или изсушава след центрофугално сушене, а общото количество редкоземни елементи може да достигне 72% до 74%, а процесът е прост и едноетапен за получаване на цериев карбонат с високо общо количество редкоземни елементи. Приема се следната техническа схема: за получаване на цериев карбонат с високо общо количество редкоземни елементи се използва едноетапен метод, т.е. разтворът на цериевия източник с масова концентрация на CeO240-90g/L се нагрява до 95°C до 105°C и се добавя амониев бикарбонат при постоянно разбъркване, за да се утаи цериев карбонат. Количеството амониев бикарбонат се регулира така, че pH стойността на захранващата течност да се регулира до 6,3 до 6,5, а скоростта на добавяне е подходяща, така че захранващата течност да не изтича от коритото. Разтворът на цериевия източник е поне един от воден разтвор на цериев хлорид, воден разтвор на цериев сулфат или воден разтвор на цериев нитрат. Екипът за научноизследователска и развойна дейност на UrbanMines Tech. Co., Ltd. използва нов метод за синтез чрез добавяне на твърд амониев бикарбонат или воден разтвор на амониев бикарбонат.
Цериевият карбонат може да се използва за получаване на цериев оксид, цериев диоксид и други наноматериали. Приложенията и примерите са следните:
1. Виолетово стъкло против отблясъци, което силно абсорбира ултравиолетовите лъчи и жълтата част на видимата светлина. Въз основа на състава на обикновеното натриево-калциево-силициево флоатно стъкло, то включва следните суровини в тегловни проценти: силициев диоксид 72~82%, натриев оксид 6~15%, калциев оксид 4~13%, магнезиев оксид 2~8%, алуминиев оксид 0~3%, железен оксид 0.05~0.3%, цериев карбонат 0.1~3%, неодимов карбонат 0.4~1.2%, манганов диоксид 0.5~3%. Стъклото с дебелина 4 мм има пропускливост на видима светлина над 80%, пропускливост на ултравиолетова светлина под 15% и пропускливост при дължини на вълните 568-590 nm под 15%.
2. Ендотермична енергоспестяваща боя, характеризираща се с това, че се образува чрез смесване на пълнител и филмообразуващ материал, като пълнителят се образува чрез смесване на следните суровини в тегловни части: 20 до 35 части силициев диоксид и 8 до 20 части алуминиев оксид, 4 до 10 части титанов оксид, 4 до 10 части цирконий, 1 до 5 части цинков оксид, 1 до 5 части магнезиев оксид, 0,8 до 5 части силициев карбид, 0,02 до 0,5 части итриев оксид и 0,01 до 1,5 части хромов оксид, 0,01-1,5 части каолин, 0,01-1,5 части редкоземни материали, 0,8-5 части сажди, като размерът на частиците на всяка суровина е 1-5 μm; където редкоземните материали включват 0,01-1,5 части лантанов карбонат, 0,01-1,5 части цериев карбонат, 1,5 части празеодимов карбонат, 0,01 до 1,5 части празеодимов карбонат, 0,01 до 1,5 части неодимов карбонат и 0,01 до 1,5 части прометиев нитрат; филмообразуващият материал е калиево-натриев карбонат; калиево-натриевият карбонат се смесва със същото тегло калиев карбонат и натриев карбонат. Тегловното съотношение на смесване на пълнителя и филмообразуващия материал е 2,5:7,5, 3,8:6,2 или 4,8:5,2. Освен това, един вид метод за приготвяне на ендотермична енергоспестяваща боя се характеризира с това, че включва следните стъпки:
Етап 1, подготовка на пълнителя, първо се претеглят 20-35 тегловни части силициев диоксид, 8-20 части алуминиев оксид, 4-10 части титанов оксид, 4-10 части цирконий и 1-5 тегловни части цинков оксид, 1 до 5 тегловни части магнезиев оксид, 0,8 до 5 части силициев карбид, 0,02 до 0,5 части итриев оксид, 0,01 до 1,5 части хромов триоксид, 0,01 до 1,5 части каолин, 0,01 до 1,5 части редкоземни материали и 0,8 до 5 части сажди, след което се смесват равномерно в миксер, за да се получи пълнител; където редкоземният материал включва 0,01-1,5 части лантанов карбонат, 0,01-1,5 части цериев карбонат, 0,01-1,5 части празеодимов карбонат, 0,01-1,5 части неодимов карбонат и 0,01～1,5 части прометиев нитрат;
Стъпка 2, приготвяне на филмообразуващия материал, филмообразуващият материал е натриево-калиев карбонат; първо се претеглят съответно калиевият карбонат и натриевият карбонат по тегло, след което се смесват равномерно, за да се получи филмообразуващият материал; натриево-калиевият карбонат е с еднакво тегло. Смесват се калиев карбонат и натриев карбонат.
Стъпка 3, съотношението на смесване на пълнителя и филмовия материал по тегло е 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 или 4,8: 5,2 и сместа се разбърква и диспергира равномерно, за да се получи смес;
В стъпка 4 сместа се смила в топкова мелница в продължение на 6-8 часа, след което готовият продукт се получава чрез преминаване през сито, като отворите на ситото са 1-5 μm.
3. Приготвяне на ултрафин цериев оксид: Използвайки хидратиран цериев карбонат като прекурсор, чрез директно смилане с топка и калциниране беше приготвен ултрафин цериев оксид със среден размер на частиците по-малък от 3 μm. Получените продукти имат кубична флуоритна структура. С повишаване на температурата на калциниране размерът на частиците на продуктите намалява, разпределението на размера на частиците става по-тясно и кристалността се увеличава. Полиращата способност на три различни вида стъкла обаче показа максимална стойност между 900℃ и 1000℃. Следователно се смята, че скоростта на отстраняване на вещества от повърхността на стъклото по време на процеса на полиране е силно повлияна от размера на частиците, кристалността и повърхностната активност на полиращия прах.