6

Ceriumkarbonat

I de senere år har bruken av lantanidreagenser i organisk syntese blitt utviklet med stormskritt. Blant disse har mange lantanidreagenser vist seg å ha tydelig selektiv katalyse i reaksjonen med dannelse av karbon-karbonbindinger; samtidig har mange lantanidreagenser vist seg å ha utmerkede egenskaper i organiske oksidasjonsreaksjoner og organiske reduksjonsreaksjoner for å omdanne funksjonelle grupper. Bruk av sjeldne jordarter i landbruket er en vitenskapelig forskningsprestasjon med kinesiske egenskaper oppnådd av kinesiske vitenskapelige og teknologiske arbeidere etter årevis med hardt arbeid, og har blitt kraftig promotert som et viktig tiltak for å øke landbruksproduksjonen i Kina. Sjeldne jordartskarbonater er lett løselige i syre for å danne tilsvarende salter og karbondioksid, som praktisk kan brukes i syntesen av forskjellige sjeldne jordartssalter og komplekser uten å introdusere anioniske urenheter. For eksempel kan det reagere med sterke syrer som salpetersyre, saltsyre, salpetersyre, perklorsyre og svovelsyre for å danne vannløselige salter. Reager med fosforsyre og flussyre for å omdanne til uløselige sjeldne jordartsfosfater og fluorider. Reager med mange organiske syrer for å danne tilsvarende sjeldne jordartsorganiske forbindelser. De kan være løselige komplekse kationer eller komplekse anioner, eller mindre løselige nøytrale forbindelser som utfelles avhengig av løsningsverdien. På den annen side kan sjeldne jordartskarbonater dekomponeres til tilsvarende oksider ved kalsinering, som kan brukes direkte i fremstillingen av mange nye sjeldne jordartsmaterialer. For tiden er den årlige produksjonen av sjeldne jordartskarbonater i Kina mer enn 10 000 tonn, som står for mer enn en fjerdedel av alle sjeldne jordartsvarer, noe som indikerer at industriell produksjon og anvendelse av sjeldne jordartskarbonater spiller en svært viktig rolle i utviklingen av sjeldne jordartsindustrien.

Ceriumkarbonat er en uorganisk forbindelse med den kjemiske formelen C3Ce2O9, molekylvekten er 460, logP er -7,40530, PSA er 198,80000, kokepunktet er 333,6 ºC ved 760 mmHg og flammepunktet er 169,8 ºC. I industriell produksjon av sjeldne jordarter er ceriumkarbonat et mellomliggende råmateriale for fremstilling av ulike ceriumprodukter, som for eksempel ulike ceriumsalter og ceriumoksid. Det har et bredt bruksområde og er et viktig produkt av lette sjeldne jordarter. Hydrerte ceriumkarbonatkrystaller har en lantanittlignende struktur, og SEM-bildet viser at den grunnleggende formen til hydrerte ceriumkarbonatkrystaller er flaklignende, og flakene er bundet sammen av svake vekselvirkninger for å danne en kronbladlignende struktur. Strukturen er løs, slik at den lett kan spaltes i små fragmenter under mekanisk kraftpåvirkning. Ceriumkarbonatet som konvensjonelt produseres i industrien har for tiden bare 42–46 % av den totale sjeldne jordarten etter tørking, noe som begrenser produksjonseffektiviteten til ceriumkarbonat.

Med lavt vannforbruk og stabil kvalitet trenger ikke det produserte ceriumkarbonatet å tørkes eller tørkes etter sentrifugaltørking. Den totale mengden sjeldne jordarter kan nå 72 % til 74 %. Prosessen er enkel og en ett-trinns prosess for å fremstille ceriumkarbonat med en høy total mengde sjeldne jordarter. Følgende tekniske skjema brukes: en ett-trinns metode brukes for å fremstille ceriumkarbonat med en høy total mengde sjeldne jordarter, det vil si at cerium-tilførselsløsningen med en massekonsentrasjon på CeO240-90 g/L varmes opp ved 95 °C til 105 °C, og ammoniumbikarbonat tilsettes under konstant omrøring for å utfelle ceriumkarbonat. Mengden ammoniumbikarbonat justeres slik at pH-verdien til tilførselsvæsken til slutt justeres til 6,3 til 6,5, og tilsetningshastigheten er passende slik at tilførselsvæsken ikke renner ut av rennen. Cerium-tilførselsløsningen er minst en av ceriumklorid-vannløsning, ceriumsulfat-vannløsning eller ceriumnitrat-vannløsning. FoU-teamet til UrbanMines Tech. Co., Ltd. tar i bruk en ny syntesemetode ved å tilsette fast ammoniumbikarbonat eller vandig ammoniumbikarbonatløsning.

Ceriumkarbonat kan brukes til å fremstille ceriumoksid, ceriumdioksid og andre nanomaterialer. Bruksområdene og eksemplene er som følger:

1. Et fiolett glass med antirefleksjon som absorberer ultrafiolette stråler og den gule delen av synlig lys sterkt. Basert på sammensetningen av vanlig soda-lime-silika-floatglass, inneholder det følgende råvarer i vektprosent: silika 72~82 %, natriumoksid 6~15 %, kalsiumoksid 4~13 %, magnesiumoksid 2~8 %, alumina 0~3 %, jernoksid 0,05~0,3 %, ceriumkarbonat 0,1~3 %, neodymkarbonat 0,4~1,2 %, mangandioksid 0,5~3 %. Det 4 mm tykke glasset har en synlig lysgjennomgang på over 80 %, en ultrafiolett gjennomgang på under 15 % og en gjennomgang ved bølgelengder på 568–590 nm på under 15 %.

2. En endotermisk energibesparende maling, karakterisert ved at den dannes ved å blande et fyllstoff og et filmdannende materiale, og fyllstoffet dannes ved å blande følgende råmaterialer i vektdeler: 20 til 35 deler silisiumdioksid og 8 til 20 deler aluminiumoksid, 4 til 10 deler titanoksid, 4 til 10 deler zirkoniumoksid, 1 til 5 deler sinkoksid, 1 til 5 deler magnesiumoksid, 0,8 til 5 deler silisiumkarbid, 0,02 til 0,5 deler yttriumoksid og 0,01 til 1,5 deler kromoksid, 0,01–1,5 deler kaolin, 0,01–1,5 deler sjeldne jordartsmetaller, 0,8–5 deler karbonrøyk, partikkelstørrelsen til hvert råmateriale er 1–5 μm; hvor de sjeldne jordartsmaterialene omfatter 0,01–1,5 deler lantankarbonat, 0,01–1,5 deler ceriumkarbonat, 1,5 deler praseodymkarbonat, 0,01 til 1,5 deler praseodymkarbonat, 0,01 til 1,5 deler neodymkarbonat og 0,01 til 1,5 deler prometiumnitrat; det filmdannende materialet er kaliumnatriumkarbonat; kaliumnatriumkarbonatet blandes med samme vekt av kaliumkarbonat og natriumkarbonat. Vektblandingsforholdet mellom fyllstoffet og det filmdannende materialet er 2,5:7,5, 3,8:6,2 eller 4,8:5,2. Videre er en type fremstillingsmetode for endotermisk energisparende maling karakterisert ved at den omfatter følgende trinn:

Trinn 1, fremstilling av fyllstoffet, vei først 20–35 deler silika, 8–20 deler alumina, 4–10 deler titanoksid, 4–10 deler zirkoniumoksid og 1–5 deler sinkoksid etter vekt, 1–5 deler magnesiumoksid, 0,8–5 deler silisiumkarbid, 0,02–0,5 deler yttriumoksid, 0,01–1,5 deler kromtrioksid, 0,01–1,5 deler kaolin, 0,01–1,5 deler sjeldne jordartsmetaller og 0,8–5 deler karbonrøyk, og bland deretter jevnt i en mikser for å oppnå et fyllstoff. hvor det sjeldne jordartsmaterialet omfatter 0,01–1,5 deler lantankarbonat, 0,01–1,5 deler ceriumkarbonat, 0,01–1,5 deler praseodymkarbonat, 0,01–1,5 deler neodymkarbonat og 0,01–1,5 deler prometiumnitrat;

Trinn 2, fremstilling av det filmdannende materialet, det filmdannende materialet er natriumkaliumkarbonat; vei først kaliumkarbonat og natriumkarbonat etter vekt, og bland dem deretter jevnt for å få det filmdannende materialet; natriumkaliumkarbonatet er Kaliumkarbonat og natriumkarbonat av samme vekt blandes;

Trinn 3, blandingsforholdet mellom fyllstoff og filmmateriale etter vekt er 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 eller 4,8: ​​5,2, og blandingen blandes jevnt og dispergeres for å oppnå en blanding;

I trinn 4 blir blandingen kulemøllet i 6–8 timer, og deretter oppnås det ferdige produktet ved å passere gjennom en sikt, og siktens maskevidde er 1–5 μm.

3. Fremstilling av ultrafint ceriumoksid: Ved bruk av hydrert ceriumkarbonat som forløper ble ultrafint ceriumoksid med en median partikkelstørrelse på mindre enn 3 μm fremstilt ved direkte kulemalling og kalsinering. De oppnådde produktene har alle en kubisk fluorittstruktur. Etter hvert som kalsineringstemperaturen øker, reduseres partikkelstørrelsen til produktene, partikkelstørrelsesfordelingen blir smalere og krystalliniteten øker. Poleringsevnen til tre forskjellige glass viste imidlertid en maksimal verdi mellom 900 ℃ og 1000 ℃. Derfor antas det at fjerningshastigheten for glassoverflatesubstanser under poleringsprosessen i stor grad påvirkes av partikkelstørrelsen, krystalliniteten og overflateaktiviteten til poleringspulveret.