તાજેતરના વર્ષોમાં, કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં લેન્થેનાઇડ રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કૂદકે ને ભૂસકે વિકસિત થયો છે. તેમાંથી, ઘણા લેન્થેનાઇડ રીએજન્ટ્સમાં કાર્બન-કાર્બન બોન્ડ રચનાની પ્રતિક્રિયામાં સ્પષ્ટ પસંદગીયુક્ત ઉત્પ્રેરક હોવાનું જાણવા મળ્યું; તે જ સમયે, ઘણા લેન્થેનાઇડ રીએજન્ટ્સમાં કાર્બનિક ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓ અને કાર્યાત્મક જૂથોને રૂપાંતરિત કરવા માટે કાર્બનિક ઘટાડા પ્રતિક્રિયાઓમાં ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ હોવાનું જાણવા મળ્યું. રેર અર્થ કૃષિ ઉપયોગ એ એક વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સિદ્ધિ છે જે ચીની વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી કામદારો દ્વારા વર્ષોની સખત મહેનત પછી પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે, અને ચીનમાં કૃષિ ઉત્પાદન વધારવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ માપદંડ તરીકે તેને જોરશોરથી પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું છે. રેર અર્થ કાર્બોનેટ એસિડમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય હોય છે જેથી અનુરૂપ ક્ષાર અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બને છે, જેનો ઉપયોગ વિવિધ દુર્લભ પૃથ્વી ક્ષાર અને સંકુલના સંશ્લેષણમાં એનિઓનિક અશુદ્ધિઓ રજૂ કર્યા વિના સરળતાથી થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે નાઈટ્રિક એસિડ, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, નાઈટ્રિક એસિડ, પરક્લોરિક એસિડ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ જેવા મજબૂત એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને પાણીમાં દ્રાવ્ય ક્ષાર બનાવી શકે છે. ફોસ્ફોરિક એસિડ અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને અદ્રાવ્ય દુર્લભ પૃથ્વી ફોસ્ફેટ્સ અને ફ્લોરાઇડ્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે. અનુરૂપ દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવા માટે ઘણા કાર્બનિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. તે દ્રાવ્ય જટિલ કેશન અથવા જટિલ આયન હોઈ શકે છે, અથવા ઓછા દ્રાવ્ય તટસ્થ સંયોજનો દ્રાવણ મૂલ્યના આધારે અવક્ષેપિત થાય છે. બીજી બાજુ, દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બોનેટને કેલ્સિનેશન દ્વારા અનુરૂપ ઓક્સાઇડમાં વિઘટિત કરી શકાય છે, જેનો સીધો ઉપયોગ ઘણી નવી દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીની તૈયારીમાં થઈ શકે છે. હાલમાં, ચીનમાં દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બોનેટનું વાર્ષિક ઉત્પાદન 10,000 ટનથી વધુ છે, જે તમામ દુર્લભ પૃથ્વી ચીજવસ્તુઓના એક ક્વાર્ટરથી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે, જે દર્શાવે છે કે દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બોનેટનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન અને ઉપયોગ દુર્લભ પૃથ્વી ઉદ્યોગના વિકાસમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
સીરિયમ કાર્બોનેટ એ એક અકાર્બનિક સંયોજન છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર C3Ce2O9 છે, તેનું પરમાણુ વજન 460 છે, તેનું લોગપી -7.40530 છે, તેનું PSA 198.80000 છે, તેનું ઉત્કલન બિંદુ 760 mmHg પર 333.6ºC છે અને તેનું ફ્લેશબિંદુ 169.8ºC છે. દુર્લભ પૃથ્વીના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં, સીરિયમ કાર્બોનેટ એ વિવિધ સીરિયમ ઉત્પાદનો જેમ કે વિવિધ સીરિયમ ક્ષાર અને સીરિયમ ઓક્સાઇડની તૈયારી માટે એક મધ્યવર્તી કાચો માલ છે. તેના ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી છે અને તે એક મહત્વપૂર્ણ પ્રકાશ દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પાદન છે. હાઇડ્રેટેડ સીરિયમ કાર્બોનેટ સ્ફટિકમાં લેન્થેનાઇટ-પ્રકારનું માળખું છે, અને તેનો SEM ફોટો દર્શાવે છે કે હાઇડ્રેટેડ સીરિયમ કાર્બોનેટ સ્ફટિકનો મૂળભૂત આકાર ફ્લેક જેવો છે, અને ફ્લેક્સ નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા એકબીજા સાથે બંધાયેલા છે જેથી પાંખડી જેવી રચના બને છે, અને માળખું છૂટું છે, તેથી યાંત્રિક બળની ક્રિયા હેઠળ તેને નાના ટુકડાઓમાં વિભાજીત કરવું સરળ છે. ઉદ્યોગમાં પરંપરાગત રીતે ઉત્પાદિત સેરિયમ કાર્બોનેટમાં હાલમાં સૂકવણી પછી કુલ દુર્લભ પૃથ્વીના માત્ર 42-46% જ હોય છે, જે સેરિયમ કાર્બોનેટની ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે.
એક પ્રકારનો ઓછો પાણી વપરાશ, સ્થિર ગુણવત્તા, ઉત્પાદિત સેરિયમ કાર્બોનેટને કેન્દ્રત્યાગી સૂકવણી પછી સૂકવવાની કે સૂકવવાની જરૂર નથી, અને દુર્લભ પૃથ્વીની કુલ માત્રા 72% થી 74% સુધી પહોંચી શકે છે, અને પ્રક્રિયા સરળ છે અને દુર્લભ પૃથ્વીની કુલ માત્રા સાથે સેરિયમ કાર્બોનેટ તૈયાર કરવા માટે એક-પગલાની પ્રક્રિયા છે. નીચેની તકનીકી યોજના અપનાવવામાં આવી છે: દુર્લભ પૃથ્વીની કુલ માત્રા સાથે સેરિયમ કાર્બોનેટ તૈયાર કરવા માટે એક-પગલાની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, એટલે કે, CeO240-90g/L ની સામૂહિક સાંદ્રતા સાથે સેરિયમ ફીડ સોલ્યુશનને 95°C થી 105°C પર ગરમ કરવામાં આવે છે, અને સેરિયમ કાર્બોનેટને અવક્ષેપિત કરવા માટે સતત હલાવતા એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ ઉમેરવામાં આવે છે. એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટની માત્રાને સમાયોજિત કરવામાં આવે છે જેથી ફીડ પ્રવાહીનું pH મૂલ્ય આખરે 6.3 થી 6.5 સુધી ગોઠવાય, અને ઉમેરા દર યોગ્ય હોય જેથી ફીડ પ્રવાહી ચાટમાંથી બહાર ન નીકળે. સેરિયમ ફીડ સોલ્યુશન ઓછામાં ઓછું સેરિયમ ક્લોરાઇડ જલીય દ્રાવણ, સેરિયમ સલ્ફેટ જલીય દ્રાવણ અથવા સેરિયમ નાઈટ્રેટ જલીય દ્રાવણમાંથી એક છે. અર્બનમાઇન્સ ટેક. કંપની લિમિટેડની સંશોધન અને વિકાસ ટીમ ઘન એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ અથવા જલીય એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ દ્રાવણ ઉમેરીને નવી સંશ્લેષણ પદ્ધતિ અપનાવે છે.
સેરિયમ કાર્બોનેટનો ઉપયોગ સેરિયમ ઓક્સાઇડ, સેરિયમ ડાયોક્સાઇડ અને અન્ય નેનોમટીરિયલ્સ તૈયાર કરવા માટે થઈ શકે છે. ઉપયોગો અને ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે:
1. એક એન્ટી-ગ્લાયર વાયોલેટ ગ્લાસ જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો અને દૃશ્યમાન પ્રકાશના પીળા ભાગને મજબૂત રીતે શોષી લે છે. સામાન્ય સોડા-લાઈમ-સિલિકા ફ્લોટ ગ્લાસની રચનાના આધારે, તેમાં વજન ટકાવારીમાં નીચેના કાચા માલનો સમાવેશ થાય છે: સિલિકા 72~82%, સોડિયમ ઓક્સાઇડ 6~15%, કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ 4~13%, મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ 2~8%, એલ્યુમિના 0~3%, આયર્ન ઓક્સાઇડ 0.05~0.3%, સેરિયમ કાર્બોનેટ 0.1~3%, નિયોડીમિયમ કાર્બોનેટ 0.4~1.2%, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ 0.5~3%. 4 મીમી જાડા ગ્લાસમાં દૃશ્યમાન પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ 80% કરતા વધારે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ ટ્રાન્સમિટન્સ 15% કરતા ઓછી અને 568-590 nm તરંગલંબાઇ પર ટ્રાન્સમિટન્સ 15% કરતા ઓછી હોય છે.
2. એક એન્ડોથર્મિક ઉર્જા-બચત પેઇન્ટ, જેની લાક્ષણિકતા એ છે કે તે ફિલર અને ફિલ્મ બનાવતી સામગ્રીને મિશ્રિત કરીને બનાવવામાં આવે છે, અને ફિલર નીચેના કાચા માલને વજન દ્વારા ભાગોમાં મિશ્રિત કરીને બનાવવામાં આવે છે: 20 થી 35 ભાગ સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, અને 8 થી 20 ભાગ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ. , 4 થી 10 ભાગ ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડ, 4 થી 10 ભાગ ઝિર્કોનિયા, 1 થી 5 ભાગ ઝિંક ઓક્સાઇડ, 1 થી 5 ભાગ મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ, 0.8 થી 5 ભાગ સિલિકોન કાર્બાઇડ, 0.02 થી 0.5 ભાગ યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ, અને 0.01 થી 1.5 ભાગ ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ. ભાગો, 0.01-1.5 ભાગ કાઓલિન, 0.01-1.5 ભાગ દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રી, 0.8-5 ભાગ કાર્બન બ્લેક, દરેક કાચા માલનું કણ કદ 1-5 μm છે; જેમાં, દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીમાં 0.01-1.5 ભાગ લેન્થેનમ કાર્બોનેટ, 0.01-1.5 ભાગ સેરિયમ કાર્બોનેટ, 1.5 ભાગ પ્રાસોડીમિયમ કાર્બોનેટ, 0.01 થી 1.5 ભાગ પ્રાસોડીમિયમ કાર્બોનેટ, 0.01 થી 1.5 ભાગ નિયોડીમિયમ કાર્બોનેટ અને 0.01 થી 1.5 ભાગ પ્રોમેથિયમ નાઈટ્રેટનો સમાવેશ થાય છે; ફિલ્મ બનાવતી સામગ્રી પોટેશિયમ સોડિયમ કાર્બોનેટ છે; પોટેશિયમ સોડિયમ કાર્બોનેટ પોટેશિયમ કાર્બોનેટ અને સોડિયમ કાર્બોનેટના સમાન વજન સાથે મિશ્રિત થાય છે. ફિલર અને ફિલ્મ બનાવતી સામગ્રીનો વજન મિશ્રણ ગુણોત્તર 2.5:7.5, 3.8:6.2 અથવા 4.8:5.2 છે. વધુમાં, એન્ડોથર્મિક ઊર્જા-બચત પેઇન્ટની તૈયારી પદ્ધતિનો એક પ્રકાર નીચેના પગલાંઓ ધરાવે છે:
પગલું 1, ફિલરની તૈયારી, સૌપ્રથમ સિલિકાના 20-35 ભાગ, એલ્યુમિનાના 8-20 ભાગ, ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડના 4-10 ભાગ, ઝિર્કોનિયાના 4-10 ભાગ અને ઝીંક ઓક્સાઇડના 1-5 ભાગનું વજન કરો. , મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડના 1 થી 5 ભાગ, સિલિકોન કાર્બાઇડના 0.8 થી 5 ભાગ, યટ્રીયમ ઓક્સાઇડના 0.02 થી 0.5 ભાગ, ક્રોમિયમ ટ્રાયઓક્સાઇડના 0.01 થી 1.5 ભાગ, કાઓલિનના 0.01 થી 1.5 ભાગ, દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીના 0.01 થી 1.5 ભાગ અને કાર્બન બ્લેકના 0.8 થી 5 ભાગ, અને પછી ફિલર મેળવવા માટે મિક્સરમાં સમાન રીતે મિશ્રિત કરો; જેમાં, દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીમાં લેન્થેનમ કાર્બોનેટના 0.01-1.5 ભાગ, સેરિયમ કાર્બોનેટના 0.01-1.5 ભાગ, પ્રાસોડીમિયમ કાર્બોનેટના 0.01-1.5 ભાગ, નિયોડીમિયમ કાર્બોનેટના 0.01-1.5 ભાગ અને પ્રોમેથિયમ નાઈટ્રેટના 0.01~1.5 ભાગનો સમાવેશ થાય છે;
પગલું 2, ફિલ્મ બનાવતી સામગ્રીની તૈયારી, ફિલ્મ બનાવતી સામગ્રી સોડિયમ પોટેશિયમ કાર્બોનેટ છે; પહેલા પોટેશિયમ કાર્બોનેટ અને સોડિયમ કાર્બોનેટનું વજન અનુક્રમે વજન દ્વારા કરો, અને પછી ફિલ્મ બનાવતી સામગ્રી મેળવવા માટે તેમને સમાન રીતે મિશ્રિત કરો; સોડિયમ પોટેશિયમ કાર્બોનેટ પોટેશિયમ કાર્બોનેટ અને સોડિયમ કાર્બોનેટનું સમાન વજન મિશ્રિત થાય છે;
પગલું 3, વજન દ્વારા ફિલર અને ફિલ્મ સામગ્રીનું મિશ્રણ ગુણોત્તર 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 અથવા 4.8: 5.2 છે, અને મિશ્રણ મેળવવા માટે મિશ્રણને એકસરખી રીતે મિશ્રિત અને વિખેરવામાં આવે છે;
સ્ટેપ 4 માં, મિશ્રણને 6-8 કલાક માટે બોલ-મિલ કરવામાં આવે છે, અને પછી તૈયાર ઉત્પાદન સ્ક્રીનમાંથી પસાર કરીને મેળવવામાં આવે છે, અને સ્ક્રીનની જાળી 1-5 μm હોય છે.
3. અલ્ટ્રાફાઇન સેરિયમ ઓક્સાઇડની તૈયારી: હાઇડ્રેટેડ સેરિયમ કાર્બોનેટનો પુરોગામી તરીકે ઉપયોગ કરીને, ડાયરેક્ટ બોલ મિલિંગ અને કેલ્સિનેશન દ્વારા 3 μm કરતા ઓછા મધ્યમ કણ કદ સાથે અલ્ટ્રાફાઇન સેરિયમ ઓક્સાઇડ તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રાપ્ત ઉત્પાદનોમાં ઘન ફ્લોરાઇટ માળખું હોય છે. જેમ જેમ કેલ્સિનેશન તાપમાન વધે છે, તેમ તેમ ઉત્પાદનોનું કણ કદ ઘટે છે, કણ કદનું વિતરણ સાંકડું થાય છે અને સ્ફટિકીયતા વધે છે. જો કે, ત્રણ અલગ અલગ ચશ્માની પોલિશિંગ ક્ષમતા 900℃ અને 1000℃ વચ્ચે મહત્તમ મૂલ્ય દર્શાવે છે. તેથી, એવું માનવામાં આવે છે કે પોલિશિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન કાચની સપાટીના પદાર્થોને દૂર કરવાનો દર પોલિશિંગ પાવડરના કણ કદ, સ્ફટિકીયતા અને સપાટીની પ્રવૃત્તિથી ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે.