6

Serium Carbonate

Sa mga nakaraang taon, ang paggamit ng mga lanthanide reagents sa organic synthesis ay mabilis na umuunlad. Kabilang sa mga ito, maraming lanthanide reagents ang natagpuang mayroong malinaw na selective catalysis sa reaksyon ng pagbuo ng carbon-carbon bond; kasabay nito, maraming lanthanide reagents ang natagpuang may mahusay na mga katangian sa mga organic oxidation reaction at organic reduction reaction upang i-convert ang mga functional group. Ang paggamit ng rare earth agricultural ay isang tagumpay sa siyentipikong pananaliksik na may mga katangiang Tsino na nakuha ng mga manggagawang siyentipiko at teknolohikal ng Tsina pagkatapos ng mga taon ng pagsusumikap, at masigasig na itinaguyod bilang isang mahalagang hakbang upang mapataas ang produksyon ng agrikultura sa Tsina. Ang rare earth carbonate ay madaling matunaw sa acid upang bumuo ng mga kaukulang asin at carbon dioxide, na maaaring maginhawang gamitin sa synthesis ng iba't ibang rare earth salts at complexes nang hindi nagpapakilala ng anionic impurities. Halimbawa, maaari itong tumugon sa mga malalakas na acid tulad ng nitric acid, hydrochloric acid, nitric acid, perchloric acid, at sulfuric acid upang bumuo ng mga water-soluble salt. Tumutugon sa phosphoric acid at hydrofluoric acid upang maging hindi matutunaw na rare earth phosphates at fluorides. Tumutugon sa maraming organic acid upang bumuo ng mga kaukulang rare earth organic compound. Maaari silang maging soluble complex cations o complex anions, o mga hindi gaanong soluble neutral compounds na namuo depende sa solution value. Sa kabilang banda, ang rare earth carbonate ay maaaring mabulok sa mga kaukulang oxides sa pamamagitan ng calcination, na maaaring direktang gamitin sa paghahanda ng maraming bagong rare earth materials. Sa kasalukuyan, ang taunang output ng rare earth carbonate sa Tsina ay mahigit 10,000 tonelada, na bumubuo sa mahigit isang-kapat ng lahat ng rare earth commodities, na nagpapahiwatig na ang industriyal na produksyon at aplikasyon ng rare earth carbonate ay gumaganap ng napakahalagang papel sa pag-unlad ng industriya ng rare earth.

Ang Cerium carbonate ay isang inorganic compound na may kemikal na pormulang C3Ce2O9, molecular weight na 460, logP na -7.40530, PSA na 198.80000, boiling point na 333.6ºC sa 760 mmHg, at flash point na 169.8ºC. Sa industriyal na produksyon ng mga rare earth, ang cerium carbonate ay isang intermediate raw material para sa paghahanda ng iba't ibang produktong cerium tulad ng iba't ibang cerium salts at cerium oxide. Malawak ang gamit nito at isang mahalagang magaan na produktong rare earth. Ang hydrated cerium carbonate crystal ay may istrukturang uri ng lanthanite, at ipinapakita ng SEM photo nito na ang pangunahing hugis ng hydrated cerium carbonate crystal ay parang flake, at ang mga flake ay pinagbubuklod ng mahinang interaksyon upang bumuo ng istrukturang parang talulot, at ang istraktura ay maluwag, kaya sa ilalim ng aksyon ng mekanikal na puwersa ay madali itong mahati sa maliliit na piraso. Ang cerium carbonate na kumbensyonal na ginagawa sa industriya ay kasalukuyang mayroon lamang 42-46% ng kabuuang rare earth pagkatapos ng pagpapatuyo, na naglilimita sa kahusayan ng produksyon ng cerium carbonate.

Isang uri ng mababang konsumo ng tubig, matatag na kalidad, ang nagawang cerium carbonate ay hindi kailangang patuyuin o patuyuin pagkatapos ng centrifugal drying, at ang kabuuang dami ng mga rare earth ay maaaring umabot sa 72% hanggang 74%. Ang proseso ay simple at isang hakbang lamang para sa paghahanda ng cerium carbonate na may mataas na kabuuang dami ng mga rare earth. Ang sumusunod na teknikal na pamamaraan ay ginagamit: isang hakbang lamang na pamamaraan ang ginagamit upang ihanda ang cerium carbonate na may mataas na kabuuang dami ng rare earth, ibig sabihin, ang cerium feed solution na may konsentrasyon ng masa na CeO240-90g/L ay pinainit sa 95°C hanggang 105°C, at ang ammonium bicarbonate ay idinaragdag sa ilalim ng patuloy na paghahalo upang mamuo ang cerium carbonate. Ang dami ng ammonium bicarbonate ay inaayos upang ang halaga ng pH ng feed liquid ay tuluyang maiayos sa 6.3 hanggang 6.5, at ang rate ng pagdaragdag ay angkop upang ang feed liquid ay hindi maubusan ng labangan. Ang cerium feed solution ay hindi bababa sa isa sa cerium chloride aqueous solution, cerium sulfate aqueous solution o cerium nitrate aqueous solution. Ang pangkat ng R&D ng UrbanMines Tech. Co., Ltd. ay gumagamit ng isang bagong paraan ng sintesis sa pamamagitan ng pagdaragdag ng solidong ammonium bicarbonate o aqueous ammonium bicarbonate solution.

Ang cerium carbonate ay maaaring gamitin sa paghahanda ng cerium oxide, cerium dioxide at iba pang nanomaterials. Ang mga aplikasyon at halimbawa ay ang mga sumusunod:

1. Isang anti-glare na violet na salamin na malakas na sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet at ng dilaw na bahagi ng nakikitang liwanag. Batay sa komposisyon ng ordinaryong soda-lime-silica float glass, binubuo ito ng mga sumusunod na hilaw na materyales sa porsyento ng timbang: silica 72~82%, sodium oxide 6~15%, calcium oxide 4~13%, magnesium oxide 2~8%, Alumina 0~3%, iron oxide 0.05~0.3%, cerium carbonate 0.1~3%, neodymium carbonate 0.4~1.2%, manganese dioxide 0.5~3%. Ang 4mm na kapal na salamin ay may transmittance ng nakikitang liwanag na higit sa 80%, ultraviolet transmittance na mas mababa sa 15%, at transmittance sa mga wavelength na 568-590 nm na mas mababa sa 15%.

2. Isang endothermic energy-saving na pintura, na nailalarawan sa pamamagitan ng paghahalo ng isang filler at isang film-forming material, at ang filler ay nabubuo sa pamamagitan ng paghahalo ng mga sumusunod na hilaw na materyales sa mga bahagi ayon sa timbang: 20 hanggang 35 bahagi ng silicon dioxide, at 8 hanggang 20 bahagi ng aluminum oxide. , 4 hanggang 10 bahagi ng titanium oxide, 4 hanggang 10 bahagi ng zirconia, 1 hanggang 5 bahagi ng zinc oxide, 1 hanggang 5 bahagi ng magnesium oxide, 0.8 hanggang 5 bahagi ng silicon carbide, 0.02 hanggang 0.5 bahagi ng yttrium oxide, at 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng chromium oxide. mga bahagi, 0.01-1.5 bahagi ng kaolin, 0.01-1.5 bahagi ng rare earth materials, 0.8-5 bahagi ng carbon black, ang laki ng particle ng bawat hilaw na materyal ay 1-5 μm; kung saan, ang mga materyales na rare earth ay kinabibilangan ng 0.01-1.5 bahagi ng lanthanum carbonate, 0.01-1.5 bahagi ng cerium carbonate, 1.5 bahagi ng praseodymium carbonate, 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng praseodymium carbonate, 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng neodymium carbonate at 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng promethium nitrate; ang materyal na bumubuo ng pelikula ay potassium sodium carbonate; ang potassium sodium carbonate ay hinaluan ng parehong bigat ng potassium carbonate at sodium carbonate. Ang ratio ng paghahalo ng bigat ng filler at ng materyal na bumubuo ng pelikula ay 2.5:7.5, 3.8:6.2 o 4.8:5.2. Dagdag pa rito, ang isang uri ng paraan ng paghahanda ng endothermic energy-saving na pintura ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na hakbang:

Hakbang 1, ang paghahanda ng filler, unang timbangin ang 20-35 bahagi ng silica, 8-20 bahagi ng alumina, 4-10 bahagi ng titanium oxide, 4-10 bahagi ng zirconia, at 1-5 bahagi ng zinc oxide ayon sa timbang. , 1 hanggang 5 bahagi ng magnesium oxide, 0.8 hanggang 5 bahagi ng silicon carbide, 0.02 hanggang 0.5 bahagi ng yttrium oxide, 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng chromium trioxide, 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng kaolin, 0.01 hanggang 1.5 bahagi ng rare earth materials, at 0.8 hanggang 5 bahagi ng carbon black, at pagkatapos ay pantay na haluin sa isang mixer upang makuha ang filler; kung saan, ang materyal na rare earth ay naglalaman ng 0.01-1.5 bahagi ng lanthanum carbonate, 0.01-1.5 bahagi ng cerium carbonate, 0.01-1.5 bahagi ng praseodymium carbonate, 0.01-1.5 bahagi ng neodymium carbonate at 0.01~1.5 bahagi ng promethium nitrate;

Hakbang 2, ang paghahanda ng materyal na bumubuo ng pelikula, ang materyal na bumubuo ng pelikula ay sodium potassium carbonate; unang timbangin ang potassium carbonate at sodium carbonate ayon sa timbang, at pagkatapos ay haluin ang mga ito nang pantay-pantay upang makuha ang materyal na bumubuo ng pelikula; ang sodium potassium carbonate ay hinalo sa parehong timbang ng potassium carbonate at sodium carbonate;

Hakbang 3, ang ratio ng paghahalo ng filler at film material ayon sa timbang ay 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 o 4.8: 5.2, at ang halo ay pantay na hinahalo at ikinakalat upang makuha ang isang halo;

Sa hakbang 4, ang timpla ay binabaldo-mill sa loob ng 6-8 oras, at pagkatapos ay makukuha ang natapos na produkto sa pamamagitan ng pagdaan sa isang salaan, at ang mesh ng salaan ay 1-5 μm.

3. Paghahanda ng ultrafine cerium oxide: Gamit ang hydrated cerium carbonate bilang precursor, ang ultrafine cerium oxide na may median na laki ng particle na mas mababa sa 3 μm ay inihanda sa pamamagitan ng direktang ball milling at calcination. Ang mga nakuhang produkto ay pawang may cubic fluorite structure. Habang tumataas ang temperatura ng calcination, bumababa ang laki ng particle ng mga produkto, nagiging mas makitid ang distribusyon ng laki ng particle at tumataas ang crystallinity. Gayunpaman, ang kakayahan sa pagpapakintab ng tatlong magkakaibang baso ay nagpakita ng pinakamataas na halaga sa pagitan ng 900℃ at 1000℃. Samakatuwid, pinaniniwalaan na ang rate ng pag-alis ng mga sangkap sa ibabaw ng salamin habang isinasagawa ang proseso ng pagpapakintab ay lubos na naaapektuhan ng laki ng particle, crystallinity at aktibidad sa ibabaw ng polishing powder.