צריום קרבונט

בשנים האחרונות, השימוש בריאגנטים של לנתניד בסינתזה אורגנית התפתח בצעדי ענק. ביניהם, נמצא כי ריאגנטים רבים של לנתניד בעלי קטליזה סלקטיבית ברורה בתגובת היווצרות קשר פחמן-פחמן; במקביל, נמצא כי ריאגנטים רבים של לנתניד בעלי מאפיינים מצוינים בתגובות חמצון אורגניות ובתגובות חיזור אורגניות להמרת קבוצות פונקציונליות. שימוש חקלאי באדמה נדירה הוא הישג מחקרי מדעי בעל מאפיינים סיניים שהושג על ידי עובדים מדעיים וטכנולוגיים סינים לאחר שנים של עבודה קשה, והוא קודם במרץ כאמצעי חשוב להגדלת הייצור החקלאי בסין. פחמתי אדמה נדירה מסיס בקלות בחומצה ליצירת מלחים ופחמן דו-חמצני תואמים, אשר ניתן להשתמש בהם בנוחות בסינתזה של מלחי אדמה נדירה שונים וקומפלקסים מבלי להכניס זיהומים אניוניים. לדוגמה, הוא יכול להגיב עם חומצות חזקות כמו חומצה חנקתית, חומצה הידרוכלורית, חומצה חנקתית, חומצה פרכלורית וחומצה גופרתית ליצירת מלחים מסיסים במים. מגיבים עם חומצה זרחתית וחומצה הידרופלואורית כדי להמיר לפוספטים ופלואורידים אדמה נדירה בלתי מסיסים. מגיבים עם חומצות אורגניות רבות ליצירת תרכובות אורגניות אדמה נדירה תואמות. הם יכולים להיות קטיונים מורכבים מסיסים או אניונים מורכבים, או תרכובות ניטרליות פחות מסיסות שנוצרות בהתאם לערך התמיסה. מצד שני, פחמתי אדמה נדירה ניתנים לפירוק לתחמוצות מתאימות על ידי קלצינציה, אשר ניתן להשתמש בהן ישירות בהכנת חומרי אדמה נדירה חדשים רבים. נכון לעכשיו, התפוקה השנתית של פחמתי אדמה נדירה בסין היא יותר מ-10,000 טון, המהווים יותר מרבע מכלל סחורות האדמה הנדירה, דבר המצביע על כך שהייצור והיישום התעשייתי של פחמתי אדמה נדירה ממלאים תפקיד חשוב מאוד בפיתוח תעשיית האדמה הנדירה.

צריום קרבונט הוא תרכובת אנאורגנית עם נוסחה כימית של C3Ce2O9, משקל מולקולרי של 460, logP של -7.40530, PSA של 198.80000, נקודת רתיחה של 333.6 מעלות צלזיוס ב-760 מ"מ כספית ונקודת הבזק של 169.8 מעלות צלזיוס. בייצור התעשייתי של אדמה נדירה, צריום קרבונט הוא חומר גלם ביניים להכנת מוצרי צריום שונים כגון מלחי צריום שונים ותחמוצת צריום. יש לו מגוון רחב של שימושים והוא מוצר אדמה נדירה קלה חשוב. לגביש צריום קרבונט הידרט יש מבנה מסוג לנתניט, ותמונת ה-SEM שלו מראה שהצורה הבסיסית של גביש צריום קרבונט הידרט היא דמוית פתיתים, והפתיתים קשורים יחד על ידי אינטראקציות חלשות ליצירת מבנה דמוי עלה כותרת, והמבנה רופף, כך שתחת פעולת כוח מכני הוא קל להתבקע לרסיסים קטנים. הצריום קרבונט המיוצר באופן קונבנציונלי בתעשייה מכיל כיום רק 42-46% מכלל אדמה נדירה לאחר ייבוש, דבר המגביל את יעילות הייצור של צריום קרבונט.

צריכת מים נמוכה ואיכות יציבה מאפשרת לייבוש או ייבוש צנטריפוגלי של הצריום קרבונט המיוצר, והכמות הכוללת של אדמה נדירה יכולה להגיע ל-72% עד 74%. התהליך פשוט ובעל שלב אחד להכנת צריום קרבונט עם כמות כוללת גבוהה של אדמה נדירה. התוכנית הטכנית הבאה מאומצת: שיטה חד-שלבית משמשת להכנת צריום קרבונט עם כמות כוללת גבוהה של אדמה נדירה, כלומר, תמיסת הזנה של צריום עם ריכוז מסה של CeO240-90 גרם/ליטר מחוממת בטמפרטורה של 95 מעלות צלזיוס עד 105 מעלות צלזיוס, ומוסיפים אמוניום ביקרבונט תחת ערבוב מתמיד כדי להשקיע צריום קרבונט. כמות האמוניום ביקרבונט מותאמת כך שערך ה-pH של נוזל ההזנה יותאם לבסוף ל-6.3 עד 6.5, וקצב ההוספה מתאים כך שנוזל ההזנה לא ייצא מהשקע. תמיסת הזנה של צריום היא לפחות אחת מהן: תמיסת מימית של צריום כלוריד, תמיסת מימית של צריום סולפט או תמיסת מימית של צריום חנקתי. צוות המחקר והפיתוח של UrbanMines Tech. חברת Co., Ltd. מאמצת שיטת סינתזה חדשה על ידי הוספת תמיסת אמוניום ביקרבונט מוצקה או תמיסת אמוניום ביקרבונט מימית.

ניתן להשתמש בצריום קרבונט להכנת תחמוצת צריום, צריום דיאוקסיד וחומרים ננומטריים אחרים. היישומים והדוגמאות הם כדלקמן:

1. זכוכית סגולה נגד סנוור, הבולעת בעוצמה קרניים אולטרה סגולות ואת החלק הצהוב של האור הנראה. בהתבסס על הרכב זכוכית צפה רגילה מסוג סודה-ליים-סיליקה, היא כוללת את חומרי הגלם הבאים באחוזי משקל: סיליקה 72~82%, תחמוצת נתרן 6~15%, תחמוצת סידן 4~13%, תחמוצת מגנזיום 2~8%, אלומינה 0~3%, תחמוצת ברזל 0.05~0.3%, צריום קרבונט 0.1~3%, ניאודימיום קרבונט 0.4~1.2%, מנגן דיאוקסיד 0.5~3%. לזכוכית בעובי 4 מ"מ יש העברת אור נראה של יותר מ-80%, העברת אולטרה סגולה פחות מ-15%, והעברת אור באורכי גל של 568-590 ננומטר פחות מ-15%.

2. צבע אנדותרמי חוסך אנרגיה, המאופיין בכך שהוא נוצר על ידי ערבוב חומר מילוי וחומר יוצר שכבה, והמילוי נוצר על ידי ערבוב חומרי הגלם הבאים בחלקים לפי משקל: 20 עד 35 חלקים של סיליקון דיאוקסיד, ו-8 עד 20 חלקים של תחמוצת אלומיניום, 4 עד 10 חלקים של תחמוצת טיטניום, 4 עד 10 חלקים של זירקוניה, 1 עד 5 חלקים של תחמוצת אבץ, 1 עד 5 חלקים של תחמוצת מגנזיום, 0.8 עד 5 חלקים של סיליקון קרביד, 0.02 עד 0.5 חלקים של תחמוצת איטריום, ו-0.01 עד 1.5 חלקים של תחמוצת כרום, 0.01-1.5 חלקים של קאולין, 0.01-1.5 חלקים של חומרי אדמה נדירים, 0.8-5 חלקים של פחמן שחור, גודל החלקיקים של כל חומר גלם הוא 1-5 מיקרון; כאשר, חומרי אדמה נדירה כוללים 0.01-1.5 חלקים של לנתן קרבונט, 0.01-1.5 חלקים של צריום קרבונט, 1.5 חלקים של פרסאודימיום קרבונט, 0.01 עד 1.5 חלקים של פרסאודימיום קרבונט, 0.01 עד 1.5 חלקים של ניאודימיום קרבונט ו-0.01 עד 1.5 חלקים של פרומתיום חנקתי; חומר יצירת הסרט הוא אשלגן נתרן פחמתי; אשלגן נתרן פחמתי מעורבב עם אותו משקל של אשלגן פחמתי ונתרן פחמתי. יחס ערבוב המשקל של חומר המילוי וחומר יצירת הסרט הוא 2.5:7.5, 3.8:6.2 או 4.8:5.2. יתר על כן, סוג של שיטת הכנה של צבע אנדותרמי חוסך אנרגיה מאופיין בכך הכולל את השלבים הבאים:

שלב 1, הכנת חומר המילוי, ראשית יש לשקול 20-35 חלקים של סיליקה, 8-20 חלקים של אלומינה, 4-10 חלקים של תחמוצת טיטניום, 4-10 חלקים של זירקוניה, ו-1-5 חלקים של תחמוצת אבץ לפי משקל, 1 עד 5 חלקים של תחמוצת מגנזיום, 0.8 עד 5 חלקים של סיליקון קרביד, 0.02 עד 0.5 חלקים של תחמוצת איטריום, 0.01 עד 1.5 חלקים של כרום טריאוקסיד, 0.01 עד 1.5 חלקים של קאולין, 0.01 עד 1.5 חלקים של חומרי אדמה נדירים, ו-0.8 עד 5 חלקים של פחמן שחור, ולאחר מכן לערבב באופן אחיד במיקסר לקבלת חומר מילוי; כאשר, חומר האדמה הנדירה כולל 0.01-1.5 חלקים של לנתן קרבונט, 0.01-1.5 חלקים של צריום קרבונט, 0.01-1.5 חלקים של פרסאודימיום קרבונט, 0.01-1.5 חלקים של ניאודימיום קרבונט ו-0.01~1.5 חלקים של פרומתיום חנקתי;

שלב 2, הכנת חומר יצירת הסרט, חומר יצירת הסרט הוא נתרן אשלגן פחמתי; ראשית יש לשקול אשלגן פחמתי ונתרן פחמתי בהתאמה לפי משקל, ולאחר מכן לערבב אותם באופן שווה כדי לקבל את חומר יצירת הסרט; לערבב את נתרן אשלגן פחמתי ואת נתרן פחמתי בעלי משקל זהה;

שלב 3, יחס הערבוב של חומר המילוי וחומר הסרט לפי משקל הוא 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 או 4.8: 5.2, והתערובת מעורבבת ומפוזרת באופן אחיד לקבלת תערובת;

בשלב 4, התערובת נטחנת בטחינה כדורית במשך 6-8 שעות, ולאחר מכן מתקבל המוצר המוגמר על ידי מעבר דרך מסננת, ורשת המסננת היא 1-5 מיקרון.

3. הכנת תחמוצת צריום דקה במיוחד: באמצעות צריום קרבונט מיובש כקודמן, תחמוצת צריום דקה במיוחד עם גודל חלקיקים חציוני של פחות מ-3 מיקרומטר הוכנה על ידי טחינה ישירה של כדורים וקלינצינציה. לכל התוצרים שהתקבלו יש מבנה פלואוריט קובי. ככל שטמפרטורת הקלצינציה עולה, גודל החלקיקים של התוצרים יורד, פיזור גודל החלקיקים מצטמצם והגבישיות עולה. עם זאת, יכולת הליטוש של שלוש סוגי זכוכית שונים הראתה ערך מקסימלי בין 900℃ ל-1000℃. לכן, ההנחה היא שקצב הסרת חומרי פני השטח של הזכוכית במהלך תהליך הליטוש מושפע במידה רבה מגודל החלקיקים, הגבישיות ופעילות פני השטח של אבקת הליטוש.