Viime vuosina lantanidireagenssien käyttö orgaanisessa synteesissä on kehittynyt harppauksin. Niistä monien lantanidireagenssien on havaittu omaavan ilmeistä selektiivistä katalyysiä hiili-hiilisidoksen muodostumisreaktiossa; samaan aikaan monien lantanidireagenssien on havaittu omaavan erinomaisia ominaisuuksia orgaanisissa hapetusreaktioissa ja orgaanisissa pelkistysreaktioissa funktionaalisten ryhmien muuntamiseksi. Harvinaisten maametallien maatalouskäyttö on tieteellinen saavutus kiinalaisilla ominaisuuksilla, jotka kiinalaiset tieteelliset ja teknologiset työntekijät ovat saavuttaneet vuosien kovan työn tuloksena, ja sitä on voimakkaasti edistetty tärkeänä toimenpiteenä maataloustuotannon lisäämiseksi Kiinassa. Harvinaisten maametallien karbonaatti liukenee helposti happoon muodostaen vastaavia suoloja ja hiilidioksidia, joita voidaan kätevästi käyttää erilaisten harvinaisten maametallien suolojen ja kompleksien synteesissä ilman anionisten epäpuhtauksien lisäämistä. Se voi esimerkiksi reagoida vahvojen happojen, kuten typpihapon, suolahapon, typpihapon, perkloorihapon ja rikkihapon, kanssa muodostaen vesiliukoisia suoloja. Reagoi fosforihapon ja fluorivetyhapon kanssa muuntaakseen sen liukenemattomiksi harvinaisten maametallien fosfaateiksi ja fluorideiksi. Reagoi monien orgaanisten happojen kanssa muodostaen vastaavia harvinaisten maametallien orgaanisia yhdisteitä. Ne voivat olla liukoisia kompleksisia kationeja tai kompleksisia anioneja, tai vähemmän liukenevia neutraaleja yhdisteitä saostuu liuosarvosta riippuen. Toisaalta harvinaisten maametallien karbonaatti voidaan hajottaa vastaaviksi oksideiksi kalsinoimalla, joita voidaan käyttää suoraan monien uusien harvinaisten maametallien materiaalien valmistuksessa. Tällä hetkellä harvinaisten maametallien karbonaatin vuosituotanto Kiinassa on yli 10 000 tonnia, mikä on yli neljännes kaikista harvinaisten maametallien hyödykkeistä, mikä osoittaa, että harvinaisten maametallien karbonaatin teollinen tuotanto ja käyttö ovat erittäin tärkeitä harvinaisten maametallien teollisuuden kehityksessä.
Ceriumkarbonaatti on epäorgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on C3Ce2O9, molekyylipaino 460, logP -7,40530, PSA 198,80000, kiehumispiste 333,6 °C 760 mmHg:ssa ja leimahduspiste 169,8 °C. Harvinaisten maametallien teollisessa tuotannossa ceriumkarbonaatti on välituoteraaka-aine erilaisten ceriumtuotteiden, kuten erilaisten ceriumsuolojen ja ceriumoksidin, valmistukseen. Sillä on laaja käyttöalue ja se on tärkeä kevyt harvinaisten maametallien tuote. Hydratoidulla ceriumkarbonaattikiteellä on lantaniittityyppinen rakenne, ja sen SEM-kuva osoittaa, että hydratoidun ceriumkarbonaattikiteen perusmuoto on hiutalemainen ja hiutaleet ovat sitoutuneet toisiinsa heikoilla vuorovaikutuksilla muodostaen terälehtimäisen rakenteen, ja rakenne on löysä, joten mekaanisen voiman vaikutuksesta se on helppo pilkkoa pieniksi palasiksi. Teollisuudessa perinteisesti tuotetussa ceriumkarbonaatissa on tällä hetkellä vain 42–46 % harvinaisten maametallien kokonaismäärästä kuivauksen jälkeen, mikä rajoittaa ceriumkarbonaatin tuotantotehokkuutta.
Alhainen vedenkulutus ja vakaa laatu takaavat, että tuotettua ceriumkarbonaattia ei tarvitse kuivata tai kuivata keskipakokuivauksen jälkeen. Harvinaisten maametallien kokonaismäärä voi nousta 72–74 prosenttiin. Prosessi on yksinkertainen ja yksivaiheinen ceriumkarbonaatin valmistamiseksi, jossa on paljon harvinaisia maametalleja. Käytetään seuraavaa teknistä kaavaa: käytetään yksivaiheista menetelmää suuren harvinaisten maametallien kokonaismäärän omaavan ceriumkarbonaatin valmistamiseksi, eli ceriumsyöttöliuos, jonka massapitoisuus on CeO240–90 g/l, kuumennetaan 95–105 °C:ssa ja ammoniumbikarbonaattia lisätään jatkuvasti sekoittaen ceriumkarbonaatin saostamiseksi. Ammoniumbikarbonaatin määrää säädetään siten, että syöttönesteen pH-arvo on lopulta 6,3–6,5, ja lisäysnopeus on sopiva, jotta syöttöneste ei valu ulos kaukalosta. Ceriumsyöttöliuos on vähintään yksi seuraavista: ceriumkloridin vesiliuos, ceriumsulfaatin vesiliuos tai ceriumnitraatin vesiliuos. UrbanMines Techin tutkimus- ja kehitystiimi. Co., Ltd. ottaa käyttöön uuden synteesimenetelmän lisäämällä kiinteää ammoniumbikarbonaattia tai ammoniumbikarbonaatin vesiliuosta.
Ceriumkarbonaattia voidaan käyttää ceriumoksidin, ceriumdioksidin ja muiden nanomateriaalien valmistukseen. Sovellukset ja esimerkit ovat seuraavat:
1. Häikäisynestolasi, joka absorboi voimakkaasti ultraviolettisäteitä ja näkyvän valon keltaista osaa. Tavallisen sooda-kalkki-piidioksidi-float-lasin koostumuksen perusteella se sisältää seuraavat raaka-aineet painoprosentteina: piidioksidia 72–82 %, natriumoksidia 6–15 %, kalsiumoksidia 4–13 %, magnesiumoksidia 2–8 %, alumiinioksidia 0–3 %, rautaoksidia 0,05–0,3 %, ceriumkarbonaattia 0,1–3 %, neodyymikarbonaattia 0,4–1,2 %, mangaanidioksidia 0,5–3 %. 4 mm paksun lasin näkyvän valon läpäisykyky on yli 80 %, ultraviolettisäteilyn läpäisykyky on alle 15 % ja aallonpituuksilla 568–590 nm alle 15 %.
2. Endoterminen energiansäästömaali, tunnettu siitä, että se muodostetaan sekoittamalla täyteainetta ja kalvonmuodostavaa materiaalia, ja täyteaine muodostetaan sekoittamalla seuraavia raaka-aineita paino-osissa: 20–35 osaa piidioksidia ja 8–20 osaa alumiinioksidia, 4–10 osaa titaanioksidia, 4–10 osaa zirkoniumoksidia, 1–5 osaa sinkkioksidia, 1–5 osaa magnesiumoksidia, 0,8–5 osaa piikarbidia, 0,02–0,5 osaa yttriumoksidia ja 0,01–1,5 osaa kromioksidia, 0,01–1,5 osaa kaoliinia, 0,01–1,5 osaa harvinaisia maametalleja, 0,8–5 osaa hiilimustaa, kunkin raaka-aineen hiukkaskoko on 1–5 μm; jossa harvinaisten maametallien materiaalit sisältävät 0,01–1,5 osaa lantaanikarbonaattia, 0,01–1,5 osaa ceriumkarbonaattia, 1,5 osaa praseodyymikarbonaattia, 0,01–1,5 osaa praseodyymikarbonaattia, 0,01–1,5 osaa neodyymikarbonaattia ja 0,01–1,5 osaa prometiumnitraattia; kalvonmuodostava materiaali on kaliumnatriumkarbonaattia; kaliumnatriumkarbonaatti sekoitetaan saman painon kanssa kaliumkarbonaattia ja natriumkarbonaattia. Täyteaineen ja kalvonmuodostavan materiaalin painosuhde on 2,5:7,5, 3,8:6,2 tai 4,8:5,2. Lisäksi eräälle endotermisen energiansäästömaalin valmistusmenetelmälle on tunnusomaista, että se käsittää seuraavat vaiheet:
Vaihe 1, täyteaineen valmistus, punnitaan ensin 20-35 paino-osaa piidioksidia, 8-20 osaa alumiinioksidia, 4-10 osaa titaanioksidia, 4-10 osaa zirkoniumoksidia ja 1-5 paino-osaa sinkkioksidia, 1-5 paino-osaa magnesiumoksidia, 0,8-5 osaa piikarbidia, 0,02-0,5 osaa yttriumoksidia, 0,01-1,5 osaa kromitrioksidia, 0,01-1,5 osaa kaoliinia, 0,01-1,5 osaa harvinaisia maametalleja ja 0,8-5 osaa hiilimustaa ja sekoitetaan sitten tasaisesti sekoittimessa täyteaineen saamiseksi. jossa harvinaisten maametallien materiaali sisältää 0,01–1,5 osaa lantaanikarbonaattia, 0,01–1,5 osaa ceriumkarbonaattia, 0,01–1,5 osaa praseodyymikarbonaattia, 0,01–1,5 osaa neodyymikarbonaattia ja 0,01–1,5 osaa prometiumnitraattia;
Vaihe 2, kalvonmuodostusmateriaalin valmistus, kalvonmuodostusmateriaali on natriumkaliumkarbonaatti; ensin punnitaan kaliumkarbonaatti ja natriumkarbonaatti painon mukaan ja sekoitetaan ne sitten tasaisesti kalvonmuodostusmateriaalin saamiseksi; natriumkaliumkarbonaatti on sama paino kaliumkarbonaattia ja natriumkarbonaattia;
Vaiheessa 3 täyteaineen ja kalvomateriaalin sekoitussuhde painon mukaan on 2,5:7,5, 3,8:6,2 tai 4,8:5,2, ja seos sekoitetaan ja dispergoidaan tasaisesti seoksen saamiseksi;
Vaiheessa 4 seosta jauhetaan kuulamyllyssä 6–8 tuntia, ja sitten valmis tuote saadaan johtamalla se seulan läpi, jonka silmäkoko on 1–5 μm.
3. Erittäin hienon ceriumoksidin valmistus: Hydratoitua ceriumkarbonaattia esiasteena käyttäen valmistettiin suorajauhatuksella ja kalsinoinnilla erittäin hienoa ceriumoksidia, jonka keskimääräinen hiukkaskoko oli alle 3 μm. Saaduilla tuotteilla on kaikilla kuutiollinen fluoriittirakenne. Kalsinointilämpötilan noustessa tuotteiden hiukkaskoko pienenee, hiukkaskokojakauma kapenee ja kiteisyys kasvaa. Kolmen eri lasin kiillotuskyky osoitti kuitenkin maksimiarvonsa 900 ℃:n ja 1000 ℃:n välillä. Siksi uskotaan, että kiillotusjauheen hiukkaskoko, kiteisyys ja pinta-aktiivisuus vaikuttavat suuresti lasin pinta-aineiden poistonopeuteen kiillotusprosessin aikana.