6

Cērija karbonāts

Pēdējos gados lantanīdu reaģentu pielietojums organiskajā sintēzē ir strauji attīstījies. Starp tiem daudziem lantanīdu reaģentiem ir konstatēta acīmredzama selektīva katalīze oglekļa-oglekļa saišu veidošanās reakcijā; tajā pašā laikā daudziem lantanīdu reaģentiem ir konstatētas izcilas īpašības organiskajās oksidācijas reakcijās un organiskajās reducēšanas reakcijās, lai pārveidotu funkcionālās grupas. Retzemju izmantošana lauksaimniecībā ir zinātniskās pētniecības sasniegums ar ķīniešu īpašībām, ko Ķīnas zinātnieki un tehnoloģiju darbinieki ieguvuši pēc daudzu gadu smaga darba, un tas ir enerģiski popularizēts kā svarīgs pasākums lauksaimniecības produkcijas palielināšanai Ķīnā. Retzemju karbonāts viegli šķīst skābē, veidojot atbilstošus sāļus un oglekļa dioksīdu, ko var ērti izmantot dažādu retzemju sāļu un kompleksu sintēzē, neieviešot anjonu piemaisījumus. Piemēram, tas var reaģēt ar stiprām skābēm, piemēram, slāpekļskābi, sālsskābi, slāpekļskābi, perhlorskābi un sērskābi, veidojot ūdenī šķīstošus sāļus. Reaģējot ar fosforskābi un fluorūdeņražskābi, tas pārvēršas nešķīstošos retzemju fosfātos un fluorīdos. Reaģējot ar daudzām organiskajām skābēm, tas veido atbilstošus retzemju organiskos savienojumus. Tie var būt šķīstoši kompleksie katjoni vai kompleksie anjoni, vai arī atkarībā no šķīduma vērtības var izgulsnēties mazāk šķīstoši neitrāli savienojumi. No otras puses, retzemju karbonātu var sadalīt atbilstošos oksīdos, kalcinējot, un tos var tieši izmantot daudzu jaunu retzemju materiālu ražošanā. Pašlaik retzemju karbonāta gada ražošana Ķīnā pārsniedz 10 000 tonnu, kas veido vairāk nekā ceturto daļu no visām retzemju precēm, kas norāda, ka retzemju karbonāta rūpnieciskajai ražošanai un pielietošanai ir ļoti svarīga loma retzemju rūpniecības attīstībā.

Cērija karbonāts ir neorganisks savienojums ar ķīmisko formulu C3Ce2O9, molekulmasu 460, logP -7,40530, PSA 198,80000, viršanas temperatūru 333,6ºC pie 760 mmHg un uzliesmošanas temperatūru 169,8ºC. Retzemju metālu rūpnieciskajā ražošanā cērija karbonāts ir starpprodukts dažādu cērija produktu, piemēram, dažādu cērija sāļu un cērija oksīda, ražošanai. Tam ir plašs pielietojuma klāsts, un tas ir svarīgs vieglo retzemju produkts. Hidratētajam cērija karbonāta kristālam ir lantanīta tipa struktūra, un tā SEM fotoattēls parāda, ka hidratētā cērija karbonāta kristāla pamatforma ir pārslveida, un pārslas ir saistītas kopā ar vāju mijiedarbību, veidojot ziedlapiņām līdzīgu struktūru, un struktūra ir irdena, tāpēc mehāniska spēka ietekmē to ir viegli sadalīt mazos fragmentos. Rūpniecībā tradicionāli ražotajam cērija karbonātam pēc žāvēšanas ir tikai 42–46 % no kopējā retzemju elementu daudzuma, kas ierobežo cērija karbonāta ražošanas efektivitāti.

Zems ūdens patēriņš, stabila kvalitāte, iegūtais cērija karbonāts nav jāžāvē vai jāžāvē pēc centrbēdzes žāvēšanas, un kopējais retzemju elementu daudzums var sasniegt 72% līdz 74%, un process ir vienkāršs un vienpakāpes process cērija karbonāta ar lielu kopējo retzemju elementu daudzumu pagatavošanai. Tiek izmantota šāda tehniskā shēma: cērija karbonāta ar lielu kopējo retzemju elementu daudzumu pagatavošanai tiek izmantota vienpakāpes metode, tas ir, cērija padeves šķīdums ar masas koncentrāciju CeO240-90g/l tiek uzkarsēts 95°C līdz 105°C temperatūrā un, nepārtraukti maisot, pievieno amonija bikarbonātu, lai nogulsnētu cērija karbonātu. Amonija bikarbonāta daudzumu noregulē tā, lai padeves šķidruma pH vērtība beidzot tiktu noregulēta līdz 6,3 līdz 6,5, un pievienošanas ātrums ir piemērots, lai padeves šķidrums neiztecētu no siles. Cērija padeves šķīdums ir vismaz viens no cērija hlorīda ūdens šķīduma, cērija sulfāta ūdens šķīduma vai cērija nitrāta ūdens šķīduma. UrbanMines Tech pētniecības un attīstības komanda. Co., Ltd. ievieš jaunu sintēzes metodi, pievienojot cietu amonija bikarbonātu vai amonija bikarbonāta ūdens šķīdumu.

Cērija karbonātu var izmantot, lai iegūtu cērija oksīdu, cērija dioksīdu un citus nanomateriālus. Pielietojumi un piemēri ir šādi:

1. Violets stikls ar pretatspīduma efektu, kas spēcīgi absorbē ultravioletos starus un redzamās gaismas dzelteno daļu. Pamatojoties uz parastā sodas-kaļķa-silīcija dioksīda peldošā stikla sastāvu, tas ietver šādas izejvielas svara procentos: silīcija dioksīds 72–82 %, nātrija oksīds 6–15 %, kalcija oksīds 4–13 %, magnija oksīds 2–8 %, alumīnija oksīds 0–3 %, dzelzs oksīds 0,05–0,3 %, cērija karbonāts 0,1–3 %, neodīma karbonāts 0,4–1,2 %, mangāna dioksīds 0,5–3 %. 4 mm biezam stiklam redzamās gaismas caurlaidība ir lielāka par 80 %, ultravioletā starojuma caurlaidība ir mazāka par 15 % un caurlaidība viļņu garumos no 568 līdz 590 nm ir mazāka par 15 %.

2. Endotermiska enerģiju taupoša krāsa, kam raksturīga tā, ka tā ir veidota, sajaucot pildvielu un plēvi veidojošu materiālu, un pildviela ir veidota, sajaucot šādas izejvielas svara daļās: 20 līdz 35 daļas silīcija dioksīda un 8 līdz 20 daļas alumīnija oksīda, 4 līdz 10 daļas titāna oksīda, 4 līdz 10 daļas cirkonija oksīda, 1 līdz 5 daļas cinka oksīda, 1 līdz 5 daļas magnija oksīda, 0,8 līdz 5 daļas silīcija karbīda, 0,02 līdz 0,5 daļas itrija oksīda un 0,01 līdz 1,5 daļas hroma oksīda, 0,01–1,5 daļas kaolīna, 0,01–1,5 daļas retzemju metālu, 0,8–5 daļas kvēpu, katras izejvielas daļiņu izmērs ir 1–5 μm; kur retzemju materiāli ietver 0,01–1,5 daļas lantāna karbonāta, 0,01–1,5 daļas cērija karbonāta, 1,5 daļas prazeodīma karbonāta, 0,01 līdz 1,5 daļas prazeodīma karbonāta, 0,01 līdz 1,5 daļas neodīma karbonāta un 0,01 līdz 1,5 daļas promecija nitrāta; plēvi veidojošais materiāls ir kālija nātrija karbonāts; kālija nātrija karbonāts ir sajaukts ar tādu pašu kālija karbonāta un nātrija karbonāta svaru. Pildvielas un plēvi veidojošā materiāla svara attiecība ir 2,5:7,5, 3,8:6,2 vai 4,8:5,2. Turklāt endotermiskās enerģiju taupošās krāsas sagatavošanas metodei raksturīga šāda veida darbība:

1. solis, pildvielas sagatavošana, vispirms nosver 20–35 svara daļas silīcija dioksīda, 8–20 svara daļas alumīnija oksīda, 4–10 svara daļas titāna oksīda, 4–10 svara daļas cirkonija oksīda un 1–5 svara daļas cinka oksīda, 1–5 svara daļas magnija oksīda, 0,8–5 svara daļas silīcija karbīda, 0,02–0,5 svara daļas itrija oksīda, 0,01–1,5 svara daļas hroma trioksīda, 0,01–1,5 svara daļas kaolīna, 0,01–1,5 svara daļas retzemju metālu un 0,8–5 svara daļas kvēpu, un pēc tam vienmērīgi samaisa maisītājā, lai iegūtu pildvielu; kur retzemju materiāls satur 0,01–1,5 daļas lantāna karbonāta, 0,01–1,5 daļas cērija karbonāta, 0,01–1,5 daļas prazeodīma karbonāta, 0,01–1,5 daļas neodīma karbonāta un 0,01~1,5 daļas promecija nitrāta;

2. solis, plēvi veidojošā materiāla sagatavošana, plēvi veidojošais materiāls ir nātrija kālija karbonāts; vispirms nosver kālija karbonātu un nātrija karbonātu attiecīgi pēc svara un pēc tam vienmērīgi samaisa, lai iegūtu plēvi veidojošo materiālu; nātrija kālija karbonāts ir vienāds kālija karbonāta un nātrija karbonāta svars;

3. solī pildvielas un plēves materiāla sajaukšanas attiecība pēc svara ir 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 vai 4,8: ​​5,2, un maisījums tiek vienmērīgi sajaukts un izkliedēts, lai iegūtu maisījumu;

4. solī maisījumu 6–8 stundas dzīro lodīšu dzirnavās, un pēc tam, izlaižot caur sietu, iegūst gatavo produktu, un sieta acu izmērs ir 1–5 μm.

3. Īpaši smalka cērija oksīda sagatavošana: Izmantojot hidratētu cērija karbonātu kā prekursoru, ar tiešu lodīšu malšanu un kalcinēšanu tika sagatavots īpaši smalks cērija oksīds ar vidējo daļiņu izmēru mazāku par 3 μm. Visiem iegūtajiem produktiem ir kubiskā fluorīta struktūra. Palielinoties kalcinēšanas temperatūrai, produktu daļiņu izmērs samazinās, daļiņu izmēru sadalījums sašaurinās un kristāliskums palielinās. Tomēr trīs dažādu stiklu pulēšanas spēja uzrādīja maksimālo vērtību no 900 ℃ līdz 1000 ℃. Tāpēc tiek uzskatīts, ka stikla virsmas vielu noņemšanas ātrumu pulēšanas procesā lielā mērā ietekmē pulēšanas pulvera daļiņu izmērs, kristāliskums un virsmas aktivitāte.