Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan reagen lantanida dalam sintesis organik telah berkembang pesat. Diantaranya, banyak reagen lantanida ditemukan memiliki katalisis selektif yang jelas dalam reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon; pada saat yang sama, banyak reagen lantanida ditemukan memiliki karakteristik yang sangat baik dalam reaksi oksidasi organik dan reaksi reduksi organik untuk mengubah gugus fungsi. Pemanfaatan tanah jarang untuk pertanian merupakan pencapaian penelitian ilmiah berciri khas Tiongkok yang diperoleh para pekerja ilmu pengetahuan dan teknologi Tiongkok setelah kerja keras selama bertahun-tahun, dan telah dipromosikan secara gencar sebagai langkah penting untuk meningkatkan produksi pertanian di Tiongkok. Karbonat tanah jarang mudah larut dalam asam untuk membentuk garam dan karbon dioksida yang sesuai, yang dapat dengan mudah digunakan dalam sintesis berbagai garam dan kompleks tanah jarang tanpa menimbulkan pengotor anionik. Misalnya, dapat bereaksi dengan asam kuat seperti asam nitrat, asam klorida, asam nitrat, asam perklorat, dan asam sulfat membentuk garam yang larut dalam air. Bereaksi dengan asam fosfat dan asam fluorida untuk mengkonversi menjadi fosfat tanah jarang dan fluorida yang tidak larut. Bereaksi dengan banyak asam organik untuk membentuk senyawa organik tanah jarang yang sesuai. Mereka dapat berupa kation kompleks yang larut atau anion kompleks, atau senyawa netral yang kurang larut diendapkan tergantung pada nilai larutan. Di sisi lain, karbonat tanah jarang dapat diurai menjadi oksida yang sesuai melalui kalsinasi, yang dapat langsung digunakan dalam pembuatan banyak bahan tanah jarang baru. Saat ini, produksi tahunan karbonat tanah jarang di Tiongkok lebih dari 10.000 ton, terhitung lebih dari seperempat dari seluruh komoditas tanah jarang, menunjukkan bahwa produksi industri dan penerapan karbonat tanah jarang memainkan peran yang sangat penting dalam pengembangan. industri tanah jarang.
Cerium karbonat merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia C3Ce2O9, berat molekul 460, logP -7,40530, PSA 198,80000, titik didih 333,6ºC pada 760 mmHg, dan titik nyala 169,8ºC. Dalam produksi industri tanah jarang, cerium karbonat merupakan bahan baku antara untuk pembuatan berbagai produk cerium seperti berbagai garam cerium dan cerium oksida. Ini memiliki berbagai kegunaan dan merupakan produk tanah jarang ringan yang penting. Kristal cerium karbonat terhidrasi memiliki struktur tipe lantanit, dan foto SEM-nya menunjukkan bahwa bentuk dasar kristal cerium karbonat terhidrasi adalah seperti serpihan, dan serpihan tersebut diikat menjadi satu melalui interaksi lemah untuk membentuk struktur seperti kelopak, dan strukturnya longgar, sehingga mudah dibelah menjadi pecahan kecil di bawah pengaruh gaya mekanis. Cerium karbonat yang diproduksi secara konvensional di industri saat ini hanya memiliki 42-46% dari total tanah jarang setelah pengeringan, sehingga membatasi efisiensi produksi cerium karbonat.
Semacam konsumsi air yang rendah, kualitas stabil, cerium karbonat yang dihasilkan tidak perlu dikeringkan atau dikeringkan setelah pengeringan sentrifugal, dan jumlah total tanah jarang dapat mencapai 72% hingga 74%, dan prosesnya sederhana dan tunggal. langkah proses pembuatan cerium karbonat dengan jumlah total tanah jarang yang tinggi. Skema teknis berikut diadopsi: metode satu langkah digunakan untuk menyiapkan cerium karbonat dengan jumlah total tanah jarang yang tinggi, yaitu larutan umpan cerium dengan konsentrasi massa CeO240-90g/L dipanaskan pada 95°C hingga 105°C, dan amonium bikarbonat ditambahkan sambil diaduk secara konstan untuk mengendapkan cerium karbonat. Jumlah amonium bikarbonat disesuaikan sehingga nilai pH cairan umpan akhirnya disesuaikan menjadi 6,3 hingga 6,5, dan laju penambahannya sesuai agar cairan umpan tidak keluar dari bak. Larutan umpan cerium paling sedikit merupakan salah satu larutan berair cerium klorida, larutan berair cerium sulfat, atau larutan berair cerium nitrat. Tim R&D UrbanMines Tech. Co, Ltd mengadopsi metode sintesis baru dengan menambahkan larutan amonium bikarbonat padat atau larutan amonium bikarbonat berair.
Cerium karbonat dapat digunakan untuk membuat cerium oksida, cerium dioksida dan bahan nano lainnya. Adapun penerapan dan contohnya adalah sebagai berikut:
1. Kaca ungu anti silau yang kuat menyerap sinar ultraviolet dan bagian kuning cahaya tampak. Berdasarkan komposisi kaca pelampung soda-kapur-silika biasa, mengandung bahan baku berikut dalam persentase berat: silika 72~82%, natrium oksida 6~15%, kalsium oksida 4~13%, magnesium oksida 2~8% , Alumina 0~3%, oksida besi 0,05~0,3%, cerium karbonat 0,1~3%, neodymium karbonat 0,4~1,2%, mangan dioksida 0,5~3%. Kaca setebal 4 mm memiliki transmisi cahaya tampak lebih besar dari 80%, transmisi ultraviolet kurang dari 15%, dan transmisi pada panjang gelombang 568-590 nm kurang dari 15%.
2. Cat hemat energi endotermik, dicirikan bahwa cat tersebut dibentuk dengan mencampurkan bahan pengisi dan bahan pembentuk film, dan bahan pengisi tersebut dibentuk dengan mencampurkan bahan mentah berikut dalam beberapa bagian menurut beratnya: 20 hingga 35 bagian silikon dioksida, dan 8 hingga 20 bagian aluminium oksida. , 4 hingga 10 bagian titanium oksida, 4 hingga 10 bagian zirkonia, 1 hingga 5 bagian seng oksida, 1 hingga 5 bagian magnesium oksida, 0,8 hingga 5 bagian silikon karbida, 0,02 hingga 0,5 bagian yttrium oksida, dan 0,01 menjadi 1,5 bagian kromium oksida. bagian, 0,01-1,5 bagian kaolin, 0,01-1,5 bagian bahan tanah jarang, 0,8-5 bagian karbon hitam, ukuran partikel setiap bahan baku adalah 1-5 μm; dimana, bahan tanah jarang meliputi 0,01-1,5 bagian lantanum karbonat, 0,01-1,5 bagian cerium karbonat, 1,5 bagian praseodymium karbonat, 0,01 hingga 1,5 bagian praseodymium karbonat, 0,01 hingga 1,5 bagian neodymium karbonat dan 0,01 hingga 1,5 bagian prometium. nitrat; bahan pembentuk film adalah kalium natrium karbonat; kalium natrium karbonat dicampur dengan kalium karbonat dan natrium karbonat dengan berat yang sama. Rasio pencampuran berat bahan pengisi dan bahan pembentuk film adalah 2,5:7,5, 3,8:6,2 atau 4,8:5,2. Selanjutnya, jenis metode pembuatan cat hemat energi endotermik mempunyai ciri-ciri yang terdiri dari langkah-langkah berikut:
Langkah 1, persiapan bahan pengisi, pertama-tama timbang 20-35 bagian silika, 8-20 bagian alumina, 4-10 bagian titanium oksida, 4-10 bagian zirkonia, dan 1-5 bagian seng oksida menurut beratnya. . , 1 hingga 5 bagian magnesium oksida, 0,8 hingga 5 bagian silikon karbida, 0,02 hingga 0,5 bagian yttrium oksida, 0,01 hingga 1,5 bagian kromium trioksida, 0,01 hingga 1,5 bagian kaolin, 0,01 hingga 1,5 bagian bahan tanah jarang, dan 0,8 hingga 5 bagian karbon hitam, lalu dicampur secara merata dalam mixer untuk mendapatkan bahan pengisi; dimana, bahan tanah jarang meliputi 0,01-1,5 bagian lantanum karbonat, 0,01-1,5 bagian cerium karbonat, 0,01-1,5 bagian praseodymium karbonat, 0,01-1,5 bagian neodymium karbonat dan 0,01～1,5 bagian prometium nitrat;
Langkah 2, persiapan bahan pembentuk film, bahan pembentuk film adalah natrium kalium karbonat; pertama-tama timbang masing-masing kalium karbonat dan natrium karbonat menurut beratnya, lalu campurkan secara merata untuk mendapatkan bahan pembentuk film; natrium kalium karbonat adalah Campuran kalium karbonat dan natrium karbonat dengan berat yang sama;
Langkah 3, perbandingan pencampuran bahan pengisi dan bahan film menurut beratnya adalah 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 atau 4,8: 5,2, dan campuran tersebut dicampur dan didispersikan secara merata untuk memperoleh campuran;
Pada langkah 4, campuran digiling dengan bola selama 6-8 jam, dan kemudian produk jadi diperoleh dengan melewati saringan, dan jaring saringan adalah 1-5 μm.
3. Pembuatan cerium oksida ultrahalus: Menggunakan cerium karbonat terhidrasi sebagai prekursor, cerium oksida ultrahalus dengan ukuran partikel rata-rata kurang dari 3 μm dibuat dengan penggilingan bola langsung dan kalsinasi. Semua produk yang diperoleh memiliki struktur fluorit kubik. Ketika suhu kalsinasi meningkat, ukuran partikel produk berkurang, distribusi ukuran partikel menjadi lebih sempit dan kristalinitas meningkat. Namun kemampuan pemolesan tiga gelas berbeda menunjukkan nilai maksimum antara 900℃ dan 1000℃. Oleh karena itu, diyakini bahwa laju penghilangan zat permukaan kaca selama proses pemolesan sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel, kristalinitas, dan aktivitas permukaan bubuk pemoles.