Nos últimos anos, a aplicación de reactivos lantánidos na síntese orgánica desenvolveuse a pasos axigantados. Entre eles, descubriuse que moitos reactivos lantánidos teñen unha catálise selectiva evidente na reacción de formación de enlaces carbono-carbono; ao mesmo tempo, descubriuse que moitos reactivos lantánidos teñen excelentes características en reaccións de oxidación orgánica e reaccións de redución orgánica para converter grupos funcionais. O uso agrícola de terras raras é un logro da investigación científica con características chinesas obtido por traballadores científicos e tecnolóxicos chineses despois de anos de traballo duro, e foi promovido vigorosamente como unha medida importante para aumentar a produción agrícola en China. O carbonato de terras raras é facilmente soluble en ácido para formar sales e dióxido de carbono correspondentes, que se poden usar convenientemente na síntese de varios sales e complexos de terras raras sen introducir impurezas aniónicas. Por exemplo, pode reaccionar con ácidos fortes como o ácido nítrico, o ácido clorhídrico, o ácido nítrico, o ácido perclórico e o ácido sulfúrico para formar sales solubles en auga. Reacciona con ácido fosfórico e ácido fluorhídrico para converterse en fosfatos e fluoruros de terras raras insolubles. Reacciona con moitos ácidos orgánicos para formar compostos orgánicos de terras raras correspondentes. Poden ser catións complexos solubles ou anións complexos, ou ben compostos neutros menos solubles precipitan dependendo do valor da solución. Por outra banda, o carbonato de terras raras pode descompoñerse nos óxidos correspondentes mediante calcinación, o que pode utilizarse directamente na preparación de moitos novos materiais de terras raras. Na actualidade, a produción anual de carbonato de terras raras en China é de máis de 10.000 toneladas, o que representa máis dun cuarto de todos os produtos básicos de terras raras, o que indica que a produción industrial e a aplicación do carbonato de terras raras xogan un papel moi importante no desenvolvemento da industria das terras raras.
O carbonato de cerio é un composto inorgánico cunha fórmula química de C3Ce2O9, un peso molecular de 460, un logP de -7,40530, un PSA de 198,80000, un punto de ebulición de 333,6 ºC a 760 mmHg e un punto de inflamación de 169,8 ºC. Na produción industrial de terras raras, o carbonato de cerio é unha materia prima intermedia para a preparación de diversos produtos de cerio, como varios sales de cerio e óxido de cerio. Ten unha ampla gama de usos e é un importante produto de terras raras lixeiras. O cristal de carbonato de cerio hidratado ten unha estrutura de tipo lantánico e a súa foto SEM mostra que a forma básica do cristal de carbonato de cerio hidratado é en forma de escama, e as escamas están unidas por interaccións débiles para formar unha estrutura en forma de pétalo, e a estrutura é solta, polo que baixo a acción da forza mecánica é fácil clivar en pequenos fragmentos. O carbonato de cerio producido convencionalmente na industria actualmente só contén entre o 42 e o 46 % do total de terras raras despois do secado, o que limita a eficiencia da produción de carbonato de cerio.
Un tipo de baixo consumo de auga, calidade estable, o carbonato de cerio producido non necesita ser secado nin secado despois do secado centrífugo, e a cantidade total de terras raras pode chegar ao 72% ao 74%, e o proceso é sinxelo e dun só paso para preparar carbonato de cerio cunha alta cantidade total de terras raras. Adóptase o seguinte esquema técnico: úsase un método dun só paso para preparar carbonato de cerio cunha alta cantidade total de terras raras, é dicir, a solución de alimentación de cerio cunha concentración en masa de CeO240-90 g/L quéntase a 95 °C a 105 °C e engádese bicarbonato de amonio baixo axitación constante para precipitar carbonato de cerio. A cantidade de bicarbonato de amonio axústase para que o valor de pH do líquido de alimentación se axuste finalmente a 6,3 a 6,5, e a taxa de adición sexa axeitada para que o líquido de alimentación non se escorre pola canle. A solución de alimentación de cerio é polo menos unha solución acuosa de cloruro de cerio, solución acuosa de sulfato de cerio ou solución acuosa de nitrato de cerio. O equipo de I+D de UrbanMines Tech. Co., Ltd. adopta un novo método de síntese engadindo bicarbonato de amonio sólido ou unha solución acuosa de bicarbonato de amonio.
O carbonato de cerio pódese empregar para preparar óxido de cerio, dióxido de cerio e outros nanomateriais. As aplicacións e os exemplos son os seguintes:
1. Un vidro violeta antirreflexo que absorbe fortemente os raios ultravioleta e a parte amarela da luz visible. Baseado na composición do vidro flotado de sodio-cal-sílice ordinario, inclúe as seguintes materias primas en porcentaxes en peso: sílice 72~82%, óxido de sodio 6~15%, óxido de calcio 4~13%, óxido de magnesio 2~8%, alúmina 0~3%, óxido de ferro 0,05~0,3%, carbonato de cerio 0,1~3%, carbonato de neodimio 0,4~1,2%, dióxido de manganeso 0,5~3%. O vidro de 4 mm de grosor ten unha transmitancia da luz visible superior ao 80%, unha transmitancia ultravioleta inferior ao 15% e unha transmitancia a lonxitudes de onda de 568-590 nm inferior ao 15%.
2. Unha pintura endotérmica de aforro de enerxía, caracterizada porque se forma mesturando un recheo e un material formador de película, e o recheo se forma mesturando as seguintes materias primas en partes por peso: de 20 a 35 partes de dióxido de silicio e de 8 a 20 partes de óxido de aluminio, de 4 a 10 partes de óxido de titanio, de 4 a 10 partes de circonio, de 1 a 5 partes de óxido de zinc, de 1 a 5 partes de óxido de magnesio, de 0,8 a 5 partes de carburo de silicio, de 0,02 a 0,5 partes de óxido de itrio e de 0,01 a 1,5 partes de óxido de cromo, de 0,01 a 1,5 partes de caolín, de 0,01 a 1,5 partes de materiais de terras raras, de 0,8 a 5 partes de negro de carbono, o tamaño das partículas de cada materia prima é de 1 a 5 μm; onde os materiais de terras raras inclúen de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de lantano, de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de cerio, 1,5 partes de carbonato de praseodimio, de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de praseodimio, de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de neodimio e de 0,01 a 1,5 partes de nitrato de prometio; o material formador de película é carbonato de potasio e sodio; o carbonato de potasio e sodio mestúrase co mesmo peso de carbonato de potasio e carbonato de sodio. A proporción de mestura en peso do recheo e o material formador de película é de 2,5:7,5, 3,8:6,2 ou 4,8:5,2. Ademais, un tipo de método de preparación de pintura endotérmica de aforro de enerxía caracterízase por comprender os seguintes pasos:
Paso 1, a preparación do recheo, primeiro pesan de 20 a 35 partes de sílice, de 8 a 20 partes de alúmina, de 4 a 10 partes de óxido de titanio, de 4 a 10 partes de circonio e de 1 a 5 partes de óxido de cinc en peso, de 1 a 5 partes de óxido de magnesio, de 0,8 a 5 partes de carburo de silicio, de 0,02 a 0,5 partes de óxido de itrio, de 0,01 a 1,5 partes de trióxido de cromo, de 0,01 a 1,5 partes de caolín, de 0,01 a 1,5 partes de materiais de terras raras e de 0,8 a 5 partes de negro de carbono, e logo mestúranse uniformemente nun mesturador para obter un recheo; no que o material de terras raras inclúe de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de lantano, de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de cerio, de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de praseodimio, de 0,01 a 1,5 partes de carbonato de neodimio e de 0,01 a 1,5 partes de nitrato de prometio;
Paso 2, preparación do material formador de película, o material formador de película é carbonato de potasio e sodio; primeiro pesan o carbonato de potasio e o carbonato de sodio respectivamente en peso e despois mestúranse uniformemente para obter o material formador de película; o carbonato de potasio e sodio mestúranse co mesmo peso de carbonato de potasio e carbonato de sodio;
Paso 3, a proporción de mestura de material de recheo e película en peso é de 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 ou 4,8: 5,2, e a mestura mestúrase e dispérsase uniformemente para obter unha mestura;
No paso 4, a mestura móese con bólas durante 6-8 horas e, a continuación, o produto acabado obtense pasándoo por unha peneira, cunha malla de 1-5 μm.
3. Preparación de óxido de cerio ultrafino: Usando carbonato de cerio hidratado como precursor, preparouse óxido de cerio ultrafino cun tamaño medio de partícula inferior a 3 μm mediante moenda directa de bolas e calcinación. Todos os produtos obtidos teñen unha estrutura de fluorita cúbica. A medida que aumenta a temperatura de calcinación, o tamaño das partículas dos produtos diminúe, a distribución do tamaño das partículas faise máis estreita e a cristalinidade aumenta. Non obstante, a capacidade de pulido de tres vidro diferentes mostrou un valor máximo entre 900 ℃ e 1000 ℃. Polo tanto, crese que a velocidade de eliminación de substancias superficiais do vidro durante o proceso de pulido está moi afectada polo tamaño das partículas, a cristalinidade e a actividade superficial do po de pulido.