6

Carbonat de ceri

En els darrers anys, l'aplicació de reactius de lantànids en la síntesi orgànica s'ha desenvolupat a passos de gegant. Entre ells, es va trobar que molts reactius de lantànids tenien una catàlisi selectiva òbvia en la reacció de formació d'enllaç carboni-carboni; al mateix temps, es va trobar que molts reactius de lantànids tenien característiques excel·lents en reaccions d'oxidació orgànica i reaccions de reducció orgànica per convertir grups funcionals. L'ús agrícola de terres rares és un assoliment de la investigació científica amb característiques xineses obtinguts pels treballadors científics i tecnològics xinesos després d'anys de dur treball, i s'ha promogut enèrgicament com una mesura important per augmentar la producció agrícola a la Xina. El carbonat de terres rares és fàcilment soluble en àcid per formar sals i diòxid de carboni corresponents, que es poden utilitzar convenientment en la síntesi de diverses sals i complexos de terres rares sense introduir impureses aniòniques. Per exemple, pot reaccionar amb àcids forts com l'àcid nítric, l'àcid clorhídric, l'àcid nítric, l'àcid perclòric i l'àcid sulfúric per formar sals solubles en aigua. Reacciona amb l'àcid fosfòric i l'àcid fluorhídric per convertir-los en fosfats i fluorurs de terres rares insolubles. Reacciona amb molts àcids orgànics per formar els corresponents compostos orgànics de terres rares. Poden ser cations complexos solubles o anions complexos, o es precipiten compostos neutres menys solubles en funció del valor de la solució. D'altra banda, el carbonat de terres rares es pot descompondre en òxids corresponents per calcinació, que es poden utilitzar directament en la preparació de molts nous materials de terres rares. Actualment, la producció anual de carbonat de terres rares a la Xina és de més de 10.000 tones, la qual cosa representa més d'una quarta part de tots els productes bàsics de terres rares, cosa que indica que la producció industrial i l'aplicació de carbonat de terres rares té un paper molt important en el desenvolupament de la indústria de les terres rares.

El carbonat de ceri és un compost inorgànic amb una fórmula química de C3Ce2O9, un pes molecular de 460, un logP de -7,40530, un PSA de 198,80000, un punt d'ebullició de 333,6ºC a 760 mmHg i un punt d'inflamació de 169,8ºC. En la producció industrial de terres rares, el carbonat de ceri és una matèria primera intermèdia per a la preparació de diversos productes de ceri, com ara diverses sals de ceri i òxid de ceri. Té una àmplia gamma d'usos i és un important producte lleuger de terres rares. El cristall de carbonat de ceri hidratat té una estructura de tipus lantanita, i la seva foto SEM mostra que la forma bàsica del cristall de carbonat de ceri hidratat és com una escama, i els flocs estan units per interaccions febles per formar una estructura semblant a pètals, i l'estructura és solta, de manera que sota l'acció de la força mecànica és fàcil tallar-se en petits fragments. El carbonat de ceri produït convencionalment a la indústria té actualment només el 42-46% del total de terres rares després de l'assecat, la qual cosa limita l'eficiència de producció de carbonat de ceri.

Una mena de baix consum d'aigua, qualitat estable, el carbonat de ceri produït no s'ha d'assecar ni assecar després de l'assecat centrífug, i la quantitat total de terres rares pot arribar al 72% al 74%, i el procés és senzill i senzill. procés de pas per preparar carbonat de ceri amb una gran quantitat total de terres rares. S'adopta el següent esquema tècnic: s'utilitza un mètode d'un sol pas per preparar carbonat de ceri amb una gran quantitat total de terres rares, és a dir, la solució d'alimentació de ceri amb una concentració en massa de CeO240-90g/L s'escalfa a 95 °C. a 105 °C, i s'afegeix bicarbonat d'amoni sota agitació constant per precipitar el carbonat de ceri. La quantitat de bicarbonat d'amoni s'ajusta de manera que el valor del pH del líquid d'alimentació s'ajusti finalment a 6,3 a 6,5 ​​i la velocitat d'addició sigui adequada perquè el líquid d'alimentació no s'esgoti de l'abeurador. La solució d'alimentació de ceri és almenys una solució aquosa de clorur de ceri, una solució aquosa de sulfat de ceri o una solució aquosa de nitrat de ceri. L'equip d'R+D d'UrbanMines Tech. Co., Ltd. adopta un nou mètode de síntesi afegint bicarbonat d'amoni sòlid o solució aquosa de bicarbonat d'amoni.

El carbonat de ceri es pot utilitzar per preparar òxid de ceri, diòxid de ceri i altres nanomaterials. Les aplicacions i exemples són els següents:

1. Un vidre violeta anti-enlluernament que absorbeix fortament els raigs ultraviolats i la part groga de la llum visible. A partir de la composició del vidre flotat de sílice soda-calç ordinari, inclou les següents matèries primeres en percentatges de pes: sílice 72~82%, òxid de sodi 6~15%, òxid de calci 4~13%, òxid de magnesi 2~8% , Alúmina 0~3%, òxid de ferro 0,05~0,3%, carbonat de ceri 0,1~3%, carbonat de neodimi 0,4~1,2%, diòxid de manganès 0,5~3%. El vidre de 4 mm de gruix té una transmitància de la llum visible superior al 80%, una transmitància ultraviolada inferior al 15% i una transmitància a longituds d'ona de 568-590 nm inferior al 15%.

2. Una pintura endotèrmica d'estalvi d'energia, caracteritzada perquè es forma barrejant un farciment i un material pel·lícula, i el farciment es forma barrejant les següents matèries primeres en parts en pes: 20 a 35 parts de diòxid de silici, i de 8 a 20 parts d'òxid d'alumini. , 4 a 10 parts d'òxid de titani, 4 a 10 parts de zirconi, 1 a 5 parts d'òxid de zinc, 1 a 5 parts d'òxid de magnesi, 0,8 a 5 parts de carbur de silici, 0,02 a 0,5 parts d'òxid d'itri i 0,01 a 1,5 parts d'òxid de crom. parts, 0,01-1,5 parts de caolí, 0,01-1,5 parts de materials de terres rares, 0,8-5 parts de negre de carboni, la mida de partícula de cada matèria primera és d'1-5 μm; on, els materials de terres rares inclouen 0,01 a 1,5 parts de carbonat de lantà, 0,01 a 1,5 parts de carbonat de ceri 1,5 parts de carbonat de praseodimi, 0,01 a 1,5 parts de carbonat de praseodimi, 0,01 a 1,5 parts de carbonat de neodimi i 1,05 parts de promethi. nitrat; el material pel·lícula és carbonat sòdic de potassi; el carbonat sòdic potàssic es barreja amb el mateix pes de carbonat de potassi i carbonat de sodi. La proporció de barreja de pes del farciment i el material pel·lícula és de 2,5:7,5, 3,8:6,2 o 4,8:5,2. A més, un tipus de mètode de preparació de pintura endotèrmica d'estalvi d'energia es caracteritza perquè inclou els passos següents:

Pas 1, la preparació del farciment, primer pesen 20-35 parts de sílice, 8-20 parts d'alúmina, 4-10 parts d'òxid de titani, 4-10 parts de zirconi i 1-5 parts d'òxid de zinc en pes . , 1 a 5 parts d'òxid de magnesi, 0,8 a 5 parts de carbur de silici, 0,02 a 0,5 parts d'òxid d'itri, 0,01 a 1,5 parts de triòxid de crom, 0,01 a 1,5 parts de caolí, 0,01 a 1,5 parts de materials de terres rares i De 0,8 a 5 parts de negre de carboni i després es barregen uniformement en una batedora per obtenir un farcit; on, el material de terres rares inclou 0,01-1,5 parts de carbonat de lantà, 0,01-1,5 parts de carbonat de ceri, 0,01-1,5 parts de carbonat de praseodimi, 0,01-1,5 parts de carbonat de neodimi i 0,01-1,5 parts de nitrat de promethium;

Pas 2, la preparació del material pel·lícula, el material pel·lícula és carbonat de sodi potassi; primer peseu el carbonat de potassi i el carbonat de sodi respectivament en pes, i després barregeu-los uniformement per obtenir el material pel·lícula; el carbonat de potassi de sodi és El mateix pes de carbonat de potassi i de carbonat de sodi es barregen;

Pas 3, la proporció de barreja de material de farciment i pel·lícula en pes és de 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 o 4,8: ​​5,2, i la barreja es barreja i es dispersa uniformement per obtenir una barreja;

Al pas 4, la barreja es fresa amb boles durant 6-8 hores, i després s'obté el producte acabat passant per una pantalla i la malla de la pantalla és d'1-5 μm.

3. Preparació d'òxid de ceri ultrafin: utilitzant carbonat de ceri hidratat com a precursor, es va preparar òxid de ceri ultrafin amb una mida mitjana de partícula inferior a 3 μm mitjançant mòlta i calcinació directa de boles. Tots els productes obtinguts tenen una estructura cúbica de fluorita. A mesura que augmenta la temperatura de calcinació, la mida de les partícules dels productes disminueix, la distribució de la mida de les partícules es fa més estreta i la cristalinitat augmenta. Tanmateix, la capacitat de poliment de tres vidres diferents va mostrar un valor màxim entre 900 ℃ i 1000 ℃. Per tant, es creu que la taxa d'eliminació de substàncies de la superfície de vidre durant el procés de poliment es veu molt afectada per la mida de les partícules, la cristalinitat i l'activitat superficial de la pols de poliment.