अलिकडच्या वर्षांत, सेंद्रिय संश्लेषणात लँथनाइड अभिकर्मकांचा वापर झपाट्याने विकसित झाला आहे. त्यापैकी, कार्बन-कार्बन बंध निर्मितीच्या अभिक्रियेत अनेक लँथनाइड अभिकर्मकांमध्ये स्पष्ट निवडक उत्प्रेरण आढळून आले आहे; त्याच वेळी, कार्यात्मक गटांचे रूपांतर करण्यासाठी सेंद्रिय ऑक्सिडेशन अभिक्रियांमध्ये आणि सेंद्रिय रिडक्शन अभिक्रियांमध्ये अनेक लँथनाइड अभिकर्मकांमध्ये उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये आढळून आली आहेत. दुर्मिळ मृदांचा कृषी वापर हे चिनी वैज्ञानिक आणि तांत्रिक कार्यकर्त्यांनी अनेक वर्षांच्या कठोर परिश्रमानंतर मिळवलेले चिनी वैशिष्ट्यांचे वैज्ञानिक संशोधन यश आहे, आणि चीनमधील कृषी उत्पादन वाढवण्यासाठी एक महत्त्वाचा उपाय म्हणून याला जोरदार प्रोत्साहन दिले जात आहे. दुर्मिळ मृदा कार्बोनेट आम्लामध्ये सहज विरघळून संबंधित क्षार आणि कार्बन डायऑक्साइड तयार करते, ज्याचा उपयोग ऋणायनी अशुद्धी न आणता विविध दुर्मिळ मृदा क्षार आणि संयुगांच्या संश्लेषणात सोयीस्करपणे केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, ते नायट्रिक आम्ल, हायड्रोक्लोरिक आम्ल, परक्लोरिक आम्ल आणि सल्फ्यूरिक आम्ल यांसारख्या तीव्र आम्लांसोबत अभिक्रिया करून पाण्यात विरघळणारे क्षार तयार करू शकते. फॉस्फोरिक आम्ल आणि हायड्रोफ्लोरिक आम्लासोबत अभिक्रिया होऊन अविद्राव्य दुर्मिळ मृदा फॉस्फेट्स आणि फ्लोराइड्समध्ये रूपांतरित होतात. अनेक सेंद्रिय आम्लांसोबत अभिक्रिया होऊन संबंधित दुर्मिळ मृदा सेंद्रिय संयुगे तयार होतात. द्रावण मूल्यावर अवलंबून, ते विद्राव्य जटिल कॅटायन्स किंवा जटिल अॅनायन्स असू शकतात, किंवा कमी विद्राव्य उदासीन संयुगे अवक्षेपित होतात. दुसरीकडे, दुर्मिळ मृदा कार्बोनेटचे कॅल्सिनेशनद्वारे संबंधित ऑक्साईड्समध्ये विघटन केले जाऊ शकते, ज्याचा उपयोग अनेक नवीन दुर्मिळ मृदा पदार्थांच्या निर्मितीमध्ये थेट केला जाऊ शकतो. सध्या, चीनमधील दुर्मिळ मृदा कार्बोनेटचे वार्षिक उत्पादन १०,००० टनांपेक्षा जास्त आहे, जे सर्व दुर्मिळ मृदा वस्तूंच्या एक चतुर्थांशपेक्षा जास्त आहे. हे दर्शवते की दुर्मिळ मृदा कार्बोनेटचे औद्योगिक उत्पादन आणि वापर दुर्मिळ मृदा उद्योगाच्या विकासात खूप महत्त्वाची भूमिका बजावते.
सेरियम कार्बोनेट हे एक अजैविक संयुग आहे, ज्याचे रासायनिक सूत्र C3Ce2O9, आण्विक वजन ४६०, लॉगपी -७.४०५३०, पीएसए १९८.८००००, ७६० mmHg वर ३३३.६ºC उत्कलन बिंदू आणि १६९.८ºC ज्वलन बिंदू आहे. दुर्मिळ मृदांच्या औद्योगिक उत्पादनात, सेरियम कार्बोनेट हे विविध सेरियम क्षार आणि सेरियम ऑक्साईड यांसारख्या विविध सेरियम उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी एक मध्यवर्ती कच्चा माल आहे. याचा उपयोग विस्तृत प्रमाणात होतो आणि हे एक महत्त्वाचे हलके दुर्मिळ मृदा उत्पादन आहे. जलयुक्त सेरियम कार्बोनेट स्फटिकाची रचना लँथनाइट-प्रकारची असते आणि त्याच्या एसईएम (SEM) फोटोवरून असे दिसून येते की जलयुक्त सेरियम कार्बोनेट स्फटिकाचा मूळ आकार पातळ पापुद्र्यासारखा असतो. हे पापुद्रे कमकुवत आंतरक्रियांद्वारे एकत्र बांधले जाऊन पाकळ्यांसारखी रचना तयार करतात आणि ही रचना सैल असल्यामुळे, यांत्रिक बलाच्या प्रभावाखाली त्याचे सहजपणे लहान तुकड्यांमध्ये विभाजन होते. उद्योगात पारंपरिकरित्या उत्पादित होणाऱ्या सेरियम कार्बोनेटमध्ये सध्या वाळवल्यानंतर एकूण दुर्मिळ मूलद्रव्यांचे प्रमाण केवळ ४२-४६% असते, ज्यामुळे सेरियम कार्बोनेटच्या उत्पादनक्षमतेवर मर्यादा येतात.
कमी पाणी वापर आणि स्थिर गुणवत्तेसह, तयार झालेल्या सेरियम कार्बोनेटला वाळवण्याची गरज नसते किंवा केंद्रापसारक पद्धतीने वाळवले जाते. यामध्ये दुर्मिळ मूलद्रव्यांचे एकूण प्रमाण ७२% ते ७४% पर्यंत असू शकते आणि उच्च एकूण दुर्मिळ मूलद्रव्य प्रमाण असलेले सेरियम कार्बोनेट तयार करण्याची प्रक्रिया सोपी आणि एक-टप्प्याची आहे. खालील तांत्रिक योजना अवलंबली जाते: उच्च एकूण दुर्मिळ मूलद्रव्य प्रमाण असलेले सेरियम कार्बोनेट तयार करण्यासाठी एक-टप्प्याची पद्धत वापरली जाते, म्हणजेच, CeO240-90g/L वस्तुमान सांद्रतेचे सेरियम फीड द्रावण ९५°C ते १०५°C तापमानावर गरम केले जाते आणि सतत ढवळत असताना सेरियम कार्बोनेटचे अवक्षेपण करण्यासाठी त्यात अमोनियम बायकार्बोनेट टाकले जाते. अमोनियम बायकार्बोनेटचे प्रमाण अशा प्रकारे समायोजित केले जाते की फीड द्रवाचे pH मूल्य शेवटी ६.३ ते ६.५ पर्यंत समायोजित होईल आणि टाकण्याचा दर योग्य असेल जेणेकरून फीड द्रव पात्राच्या बाहेर जाणार नाही. सेरियम फीड द्रावण हे सेरियम क्लोराईडचे जलीय द्रावण, सेरियम सल्फेटचे जलीय द्रावण किंवा सेरियम नायट्रेटचे जलीय द्रावण यांपैकी किमान एक असते. अर्बनमाइन्स टेक. कंपनी लिमिटेडची संशोधन आणि विकास टीम घन अमोनियम बायकार्बोनेट किंवा जलीय अमोनियम बायकार्बोनेट द्रावण घालून एक नवीन संश्लेषण पद्धत अवलंबते.
सेरियम कार्बोनेटचा उपयोग सेरियम ऑक्साइड, सेरियम डायऑक्साइड आणि इतर नॅनोमटेरियल्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. त्याचे उपयोग आणि उदाहरणे खालीलप्रमाणे आहेत:
१. ही एक अँटी-ग्लेअर जांभळी काच आहे जी अतिनील किरणे आणि दृश्य प्रकाशाचा पिवळा भाग तीव्रतेने शोषून घेते. सामान्य सोडा-लाईम-सिलिका फ्लोट ग्लासच्या रचनेवर आधारित, यात वजनी टक्केवारीनुसार खालील कच्चा माल समाविष्ट आहे: सिलिका ७२~८२%, सोडियम ऑक्साईड ६~१५%, कॅल्शियम ऑक्साईड ४~१३%, मॅग्नेशियम ऑक्साईड २~८%, ॲल्युमिना ०~३%, आयर्न ऑक्साईड ०.०५~०.३%, सेरियम कार्बोनेट ०.१~३%, निओडिमियम कार्बोनेट ०.४~१.२%, मॅंगनीज डायऑक्साइड ०.५~३%. या ४ मिमी जाडीच्या काचेची दृश्य प्रकाश पारगम्यता ८०% पेक्षा जास्त, अतिनील पारगम्यता १५% पेक्षा कमी आणि ५६८-५९० एनएम तरंगलांबीवरील पारगम्यता १५% पेक्षा कमी आहे.
२. एक उष्णताशोषक ऊर्जा-बचत पेंट, ज्याचे वैशिष्ट्य असे आहे की ते फिलर आणि फिल्म-फॉर्मिंग मटेरियल मिसळून तयार केले जाते, आणि फिलर खालील कच्चा माल वजनानुसार भागांमध्ये मिसळून तयार केला जातो: २० ते ३५ भाग सिलिकॉन डायऑक्साइड, आणि ८ ते २० भाग ॲल्युमिनियम ऑक्साईड, ४ ते १० भाग टायटॅनियम ऑक्साईड, ४ ते १० भाग झिरकोनिया, १ ते ५ भाग झिंक ऑक्साईड, १ ते ५ भाग मॅग्नेशियम ऑक्साईड, ०.८ ते ५ भाग सिलिकॉन कार्बाइड, ०.०२ ते ०.५ भाग यट्रियम ऑक्साईड, आणि ०.०१ ते १.५ भाग क्रोमियम ऑक्साईड, ०.०१-१.५ भाग केओलिन, ०.०१-१.५ भाग दुर्मिळ मृदा पदार्थ, ०.८-५ भाग कार्बन ब्लॅक, प्रत्येक कच्च्या मालाच्या कणांचा आकार १-५ μm असतो; ज्यामध्ये, दुर्मिळ मृदा पदार्थांमध्ये ०.०१-१.५ भाग लँथेनम कार्बोनेट, ०.०१-१.५ भाग सेरियम कार्बोनेट, १.५ भाग प्रॅसिओडिमियम कार्बोनेट, ०.०१ ते १.५ भाग प्रॅसिओडिमियम कार्बोनेट, ०.०१ ते १.५ भाग निओडिमियम कार्बोनेट आणि ०.०१ ते १.५ भाग प्रोमेथियम नायट्रेट यांचा समावेश आहे; फिल्म तयार करणारा पदार्थ पोटॅशियम सोडियम कार्बोनेट आहे; पोटॅशियम सोडियम कार्बोनेट हे पोटॅशियम कार्बोनेट आणि सोडियम कार्बोनेटच्या समान वजनासह मिसळले जाते. फिलर आणि फिल्म-फॉर्मिंग मटेरियलचे वजनी मिश्रणाचे प्रमाण २.५:७.५, ३.८:६.२ किंवा ४.८:५.२ आहे. पुढे, एंडोथर्मिक ऊर्जा-बचत पेंट तयार करण्याच्या एका पद्धतीचे वैशिष्ट्य असे आहे की त्यात खालील पायऱ्यांचा समावेश आहे:
पायरी १, फिलरची तयारी, सर्वप्रथम वजनानुसार २०-३५ भाग सिलिका, ८-२० भाग ॲल्युमिना, ४-१० भाग टायटॅनियम ऑक्साईड, ४-१० भाग झिरकोनिया आणि १-५ भाग झिंक ऑक्साईड, १ ते ५ भाग मॅग्नेशियम ऑक्साईड, ०.८ ते ५ भाग सिलिकॉन कार्बाइड, ०.०२ ते ०.५ भाग यट्रियम ऑक्साईड, ०.०१ ते १.५ भाग क्रोमियम ट्रायऑक्साईड, ०.०१ ते १.५ भाग केओलिन, ०.०१ ते १.५ भाग दुर्मिळ मृदा पदार्थ आणि ०.८ ते ५ भाग कार्बन ब्लॅक घेऊन, नंतर मिक्सरमध्ये एकसमान मिसळून फिलर मिळवा; ज्यामध्ये, दुर्मिळ मृदा पदार्थामध्ये ०.०१-१.५ भाग लँथेनम कार्बोनेट, ०.०१-१.५ भाग सेरियम कार्बोनेट, ०.०१-१.५ भाग प्रॅसिओडिमियम कार्बोनेट, ०.०१-१.५ भाग निओडिमियम कार्बोनेट आणि ०.०१～१.५ भाग प्रोमेथियम नायट्रेट यांचा समावेश आहे;
पायरी २, फिल्म-फॉर्मिंग मटेरियलची तयारी, फिल्म-फॉर्मिंग मटेरियल म्हणजे सोडियम पोटॅशियम कार्बोनेट; प्रथम पोटॅशियम कार्बोनेट आणि सोडियम कार्बोनेट वजनाने अनुक्रमे तोलून घ्या, आणि नंतर फिल्म-फॉर्मिंग मटेरियल मिळवण्यासाठी त्यांना एकसमान मिसळा; सोडियम पोटॅशियम कार्बोनेट म्हणजे पोटॅशियम कार्बोनेट आणि सोडियम कार्बोनेट समान वजनात मिसळले जातात;
पायरी ३, फिलर आणि फिल्म मटेरियलचे वजनानुसार मिश्रणाचे प्रमाण २.५:७.५, ३.८:६.२ किंवा ४.८:५.२ असते, आणि मिश्रण एकसमानपणे मिसळून विखुरले जाते जेणेकरून एक मिश्रण प्राप्त होईल;
पायरी 4 मध्ये, मिश्रण 6-8 तास बॉल-मिल केले जाते, आणि नंतर 1-5 μm जाळीच्या चाळणीतून गाळून अंतिम उत्पादन मिळवले जाते.
३. अतिसूक्ष्म सेरियम ऑक्साईडची निर्मिती: हायड्रेटेड सेरियम कार्बोनेटचा पूर्वगामी म्हणून वापर करून, थेट बॉल मिलिंग आणि कॅल्सिनेशनद्वारे ३ μm पेक्षा कमी मध्यक कण आकार असलेला अतिसूक्ष्म सेरियम ऑक्साईड तयार करण्यात आला. प्राप्त झालेल्या सर्व उत्पादनांमध्ये क्यूबिक फ्लोराइट संरचना आहे. कॅल्सिनेशन तापमान वाढल्याने, उत्पादनांच्या कणांचा आकार कमी होतो, कण आकार वितरण अधिक संकुचित होते आणि स्फटिकता वाढते. तथापि, तीन वेगवेगळ्या काचांची पॉलिशिंग क्षमता ९००℃ आणि १०००℃ दरम्यान कमाल मूल्य दर्शवते. म्हणून, असा विश्वास आहे की पॉलिशिंग प्रक्रियेदरम्यान काचेच्या पृष्ठभागावरील पदार्थ काढून टाकण्याचा दर हा पॉलिशिंग पावडरच्या कणांचा आकार, स्फटिकता आणि पृष्ठभागावरील सक्रियतेवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असतो.