ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సేంద్రీయ సంశ్లేషణలో లాంథనైడ్ కారకాల అనువర్తనం అనూహ్యంగా అభివృద్ధి చెందింది. వాటిలో, కార్బన్-కార్బన్ బంధం ఏర్పడే చర్యలో అనేక లాంథనైడ్ కారకాలు స్పష్టమైన ఎంపిక ఉత్ప్రేరకతను కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది; అదే సమయంలో, క్రియాత్మక సమూహాలను మార్చడానికి సేంద్రీయ ఆక్సీకరణ చర్యలు మరియు సేంద్రీయ క్షయకరణ చర్యలలో అనేక లాంథనైడ్ కారకాలు అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. అరుదైన మృత్తిక ఖనిజాల వ్యవసాయ వినియోగం అనేది, చైనా శాస్త్రవేత్తలు మరియు సాంకేతిక కార్యకర్తలు సంవత్సరాల కృషి తర్వాత సాధించిన, చైనా లక్షణాలతో కూడిన ఒక శాస్త్రీయ పరిశోధన విజయం, మరియు చైనాలో వ్యవసాయ ఉత్పత్తిని పెంచడానికి ఒక ముఖ్యమైన చర్యగా ఇది బలంగా ప్రోత్సహించబడింది. అరుదైన మృత్తిక కార్బోనేట్ ఆమ్లంలో సులభంగా కరిగి సంబంధిత లవణాలు మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది, దీనిని ఆనయానిక్ మలినాలను ప్రవేశపెట్టకుండా వివిధ అరుదైన మృత్తిక లవణాలు మరియు సంక్లిష్టాల సంశ్లేషణలో సౌకర్యవంతంగా ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఇది నైట్రిక్ ఆమ్లం, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం, పెర్క్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం వంటి బలమైన ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి నీటిలో కరిగే లవణాలను ఏర్పరుస్తుంది. ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం మరియు హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపి, కరగని రేర్ ఎర్త్ ఫాస్ఫేట్లు మరియు ఫ్లోరైడ్లుగా మారతాయి. అనేక సేంద్రీయ ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి, సంబంధిత రేర్ ఎర్త్ సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి. ద్రావణ విలువను బట్టి, అవి కరిగే సంక్లిష్ట కాటయాన్లు లేదా సంక్లిష్ట అనయాన్లుగా, లేదా తక్కువ కరిగే తటస్థ సమ్మేళనాలుగా అవక్షేపించబడతాయి. మరోవైపు, రేర్ ఎర్త్ కార్బోనేట్ను కాల్షియం ప్రక్రియ ద్వారా సంబంధిత ఆక్సైడ్లుగా విడగొట్టవచ్చు, వీటిని అనేక కొత్త రేర్ ఎర్త్ పదార్థాల తయారీలో నేరుగా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రస్తుతం, చైనాలో రేర్ ఎర్త్ కార్బోనేట్ వార్షిక ఉత్పత్తి 10,000 టన్నులకు పైగా ఉంది, ఇది అన్ని రేర్ ఎర్త్ వస్తువులలో నాలుగింట ఒక వంతు కంటే ఎక్కువ. ఇది రేర్ ఎర్త్ పరిశ్రమ అభివృద్ధిలో రేర్ ఎర్త్ కార్బోనేట్ యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి మరియు అనువర్తనం చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందని సూచిస్తుంది.
సీరియం కార్బోనేట్ అనేది C3Ce2O9 అనే రసాయన ఫార్ములా, 460 అణుభారం, -7.40530 లాగ్P, 198.80000 PSA, 760 mmHg వద్ద 333.6ºC బాష్పీభవన స్థానం మరియు 169.8ºC ఫ్లాష్ పాయింట్ కలిగిన ఒక అకర్బన సమ్మేళనం. అరుదైన భూలోహాల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో, వివిధ సీరియం లవణాలు మరియు సీరియం ఆక్సైడ్ వంటి అనేక సీరియం ఉత్పత్తుల తయారీకి సీరియం కార్బోనేట్ ఒక మధ్యంతర ముడి పదార్థంగా ఉపయోగపడుతుంది. దీనికి విస్తృతమైన ఉపయోగాలు ఉన్నాయి మరియు ఇది ఒక ముఖ్యమైన తేలికపాటి అరుదైన భూలోహ ఉత్పత్తి. జలయుత సీరియం కార్బోనేట్ స్ఫటికం లాంథనైట్-రకం నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దాని SEM ఫోటో ప్రకారం, ఈ స్ఫటికం యొక్క ప్రాథమిక ఆకారం రేకుల వలె ఉంటుంది. ఈ రేకులు బలహీనమైన బంధాల ద్వారా ఒకదానికొకటి అతుక్కుని రేకుల వంటి నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఈ నిర్మాణం వదులుగా ఉండటం వల్ల, యాంత్రిక శక్తి ప్రయోగించినప్పుడు ఇది సులభంగా చిన్న చిన్న ముక్కలుగా విడిపోతుంది. ప్రస్తుతం పరిశ్రమలో సాంప్రదాయకంగా ఉత్పత్తి అవుతున్న సీరియం కార్బోనేట్లో, ఎండబెట్టిన తర్వాత మొత్తం అరుదైన భూలోహాలు 42-46% మాత్రమే ఉంటున్నాయి, ఇది సీరియం కార్బోనేట్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.
తక్కువ నీటి వినియోగం, స్థిరమైన నాణ్యత కలిగిన ఈ సెరియం కార్బోనేట్ను సెంట్రిఫ్యూగల్ డ్రైయింగ్ తర్వాత ఎండబెట్టాల్సిన అవసరం లేదు. ఇందులో అరుదైన భూలోహాల మొత్తం పరిమాణం 72% నుండి 74% వరకు ఉంటుంది. అధిక మొత్తంలో అరుదైన భూలోహాలు కలిగిన సెరియం కార్బోనేట్ను తయారు చేయడానికి ఈ ప్రక్రియ సరళమైనది మరియు ఒకే దశలో పూర్తవుతుంది. ఈ క్రింది సాంకేతిక ప్రణాళికను అనుసరించడం జరిగింది: అధిక మొత్తంలో అరుదైన భూలోహాలు కలిగిన సెరియం కార్బోనేట్ను తయారు చేయడానికి ఒకే దశ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు. అంటే, CeO2 40-90g/L ద్రవ్యరాశి గాఢత కలిగిన సెరియం ఫీడ్ ద్రావణాన్ని 95°C నుండి 105°C వద్ద వేడి చేసి, నిరంతరంగా కలుపుతూ అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ను జోడించి సెరియం కార్బోనేట్ను అవక్షేపింపజేస్తారు. ఫీడ్ ద్రవం యొక్క pH విలువ చివరికి 6.3 నుండి 6.5కు వచ్చేలా అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ పరిమాణాన్ని సర్దుబాటు చేస్తారు మరియు ఫీడ్ ద్రవం తొట్టి నుండి బయటకు పోకుండా ఉండేలా జోడించే రేటును కూడా తగిన విధంగా ఉంచుతారు. సెరియం ఫీడ్ ద్రావణం అనేది సెరియం క్లోరైడ్ జల ద్రావణం, సెరియం సల్ఫేట్ జల ద్రావణం లేదా సెరియం నైట్రేట్ జల ద్రావణాలలో కనీసం ఒకటిగా ఉంటుంది. అర్బన్మైన్స్ టెక్. కో., లిమిటెడ్ యొక్క ఆర్&డి బృందం ఘన అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ లేదా జల అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ ద్రావణాన్ని జోడించడం ద్వారా ఒక కొత్త సంశ్లేషణ పద్ధతిని అవలంబిస్తుంది.
సెరియం కార్బోనేట్ను ఉపయోగించి సెరియం ఆక్సైడ్, సెరియం డయాక్సైడ్ మరియు ఇతర నానోమెటీరియల్స్ను తయారు చేయవచ్చు. వాటి అనువర్తనాలు మరియు ఉదాహరణలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
1. అతినీలలోహిత కిరణాలను మరియు దృశ్య కాంతిలోని పసుపు భాగాన్ని బలంగా శోషించుకునే యాంటీ-గ్లేర్ వైలెట్ గ్లాస్. సాధారణ సోడా-లైమ్-సిలికా ఫ్లోట్ గ్లాస్ కూర్పు ఆధారంగా, ఇది బరువు శాతాలలో ఈ క్రింది ముడి పదార్థాలను కలిగి ఉంటుంది: సిలికా 72~82%, సోడియం ఆక్సైడ్ 6~15%, కాల్షియం ఆక్సైడ్ 4~13%, మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్ 2~8%, అల్యూమినా 0~3%, ఐరన్ ఆక్సైడ్ 0.05~0.3%, సెరియం కార్బోనేట్ 0.1~3%, నియోడైమియం కార్బోనేట్ 0.4~1.2%, మాంగనీస్ డయాక్సైడ్ 0.5~3%. 4mm మందం గల ఈ గ్లాస్ 80% కంటే ఎక్కువ దృశ్య కాంతి ప్రసరణను, 15% కంటే తక్కువ అతినీలలోహిత ప్రసరణను మరియు 568-590 nm తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద 15% కంటే తక్కువ ప్రసరణను కలిగి ఉంటుంది.
2. ఒక ఎండోథర్మిక్ శక్తి-పొదుపు పెయింట్, ఇది ఒక ఫిల్లర్ మరియు ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ మెటీరియల్ను కలపడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది, మరియు ఫిల్లర్ కింది ముడి పదార్థాలను బరువు భాగాలలో కలపడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది: 20 నుండి 35 భాగాలు సిలికాన్ డయాక్సైడ్, మరియు 8 నుండి 20 భాగాలు అల్యూమినియం ఆక్సైడ్., 4 నుండి 10 భాగాలు టైటానియం ఆక్సైడ్, 4 నుండి 10 భాగాలు జిర్కోనియా, 1 నుండి 5 భాగాలు జింక్ ఆక్సైడ్, 1 నుండి 5 భాగాలు మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్, 0.8 నుండి 5 భాగాలు సిలికాన్ కార్బైడ్, 0.02 నుండి 0.5 భాగాలు యట్రియం ఆక్సైడ్, మరియు 0.01 నుండి 1.5 భాగాలు క్రోమియం ఆక్సైడ్. భాగాలు, 0.01-1.5 భాగాలు కయోలిన్, 0.01-1.5 భాగాలు రేర్ ఎర్త్ మెటీరియల్స్, 0.8-5 భాగాలు కార్బన్ బ్లాక్, ప్రతి ముడి పదార్థం యొక్క కణ పరిమాణం 1-5 μm; దీనిలో, అరుదైన భూమి పదార్థాలలో 0.01-1.5 భాగాలు లాంథనమ్ కార్బోనేట్, 0.01-1.5 భాగాలు సీరియం కార్బోనేట్, 1.5 భాగాలు ప్రాసియోడైమియం కార్బోనేట్, 0.01 నుండి 1.5 భాగాలు నియోడైమియం కార్బోనేట్ మరియు 0.01 నుండి 1.5 భాగాలు ప్రోమెథియం నైట్రేట్ ఉంటాయి; ఫిల్మ్ ఏర్పరిచే పదార్థం పొటాషియం సోడియం కార్బోనేట్; పొటాషియం సోడియం కార్బోనేట్ను పొటాషియం కార్బోనేట్ మరియు సోడియం కార్బోనేట్లతో సమాన బరువులో కలుపుతారు. ఫిల్లర్ మరియు ఫిల్మ్-ఏర్పరిచే పదార్థం యొక్క బరువు మిశ్రమానుపాతం 2.5:7.5, 3.8:6.2 లేదా 4.8:5.2. ఇంకా, ఒక రకమైన ఉష్ణగ్రాహక శక్తి-పొదుపు పెయింట్ తయారీ పద్ధతి ఈ క్రింది దశలను కలిగి ఉండటంలో వర్గీకరించబడింది:
మొదటి దశ, ఫిల్లర్ తయారీ, మొదటగా 20-35 భాగాల సిలికా, 8-20 భాగాల అల్యూమినా, 4-10 భాగాల టైటానియం ఆక్సైడ్, 4-10 భాగాల జిర్కోనియా, మరియు 1-5 భాగాల జింక్ ఆక్సైడ్ను బరువు ప్రకారం తూకం వేయాలి. 1 నుండి 5 భాగాల మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్, 0.8 నుండి 5 భాగాల సిలికాన్ కార్బైడ్, 0.02 నుండి 0.5 భాగాల యట్రియం ఆక్సైడ్, 0.01 నుండి 1.5 భాగాల క్రోమియం ట్రైఆక్సైడ్, 0.01 నుండి 1.5 భాగాల కయోలిన్, 0.01 నుండి 1.5 భాగాల అరుదైన భూలోహ పదార్థాలు, మరియు 0.8 నుండి 5 భాగాల కార్బన్ బ్లాక్, ఆపై ఒక మిక్సర్లో ఏకరీతిగా కలిపి ఫిల్లర్ను పొందాలి; దీనిలో, అరుదైన భూమి పదార్థంలో 0.01-1.5 భాగాలు లాంథనమ్ కార్బోనేట్, 0.01-1.5 భాగాలు సీరియం కార్బోనేట్, 0.01-1.5 భాగాలు ప్రసేయోడిమియం కార్బోనేట్, 0.01-1.5 భాగాలు నియోడైమియం కార్బోనేట్ మరియు 0.01～1.5 భాగాలు ప్రోమెథియం నైట్రేట్ ఉంటాయి;
దశ 2, ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ మెటీరియల్ తయారీ, ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ మెటీరియల్ సోడియం పొటాషియం కార్బోనేట్; మొదట పొటాషియం కార్బోనేట్ మరియు సోడియం కార్బోనేట్లను విడివిడిగా బరువు ప్రకారం తూకం వేసి, ఆపై ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ మెటీరియల్ను పొందడానికి వాటిని సమానంగా కలపండి; సోడియం పొటాషియం కార్బోనేట్ అనేది పొటాషియం కార్బోనేట్ మరియు సోడియం కార్బోనేట్లను సమాన బరువుతో కలపడం;
దశ 3, ఫిల్లర్ మరియు ఫిల్మ్ మెటీరియల్ యొక్క బరువు నిష్పత్తి 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 లేదా 4.8: 5.2 గా ఉంటుంది, మరియు మిశ్రమాన్ని ఏకరీతిగా కలిపి, వ్యాప్తి చెందించి ఒక మిశ్రమాన్ని పొందుతారు;
4వ దశలో, మిశ్రమాన్ని 6-8 గంటల పాటు బాల్-మిల్లింగ్ చేస్తారు, ఆ తర్వాత 1-5 μm మెష్ పరిమాణం గల స్క్రీన్ గుండా పంపడం ద్వారా తుది ఉత్పత్తిని పొందుతారు.
3. అతి సూక్ష్మ సెరియం ఆక్సైడ్ తయారీ: హైడ్రేటెడ్ సెరియం కార్బోనేట్ను పూర్వగామిగా ఉపయోగించి, ప్రత్యక్ష బాల్ మిల్లింగ్ మరియు కాల్సినేషన్ ద్వారా 3 μm కంటే తక్కువ మధ్యస్థ కణ పరిమాణం గల అతి సూక్ష్మ సెరియం ఆక్సైడ్ను తయారు చేశారు. పొందిన ఉత్పత్తులన్నీ క్యూబిక్ ఫ్లోరైట్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. కాల్సినేషన్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, ఉత్పత్తుల కణ పరిమాణం తగ్గుతుంది, కణ పరిమాణ పంపిణీ మరింత సంకుచితంగా మారుతుంది మరియు స్ఫటికత్వం పెరుగుతుంది. అయితే, మూడు వేర్వేరు గాజుల పాలిషింగ్ సామర్థ్యం 900℃ మరియు 1000℃ మధ్య గరిష్ట విలువను చూపించింది. అందువల్ల, పాలిషింగ్ ప్రక్రియలో గాజు ఉపరితల పదార్థాలను తొలగించే రేటు పాలిషింగ్ పౌడర్ యొక్క కణ పరిమాణం, స్ఫటికత్వం మరియు ఉపరితల క్రియాశీలత ద్వారా ఎక్కువగా ప్రభావితమవుతుందని నమ్ముతారు.