În ultimii ani, aplicarea reactivilor lantanidici în sinteza organică a cunoscut o dezvoltare semnificativă. Printre aceștia, s-a constatat că mulți reactivi lantanidici au o cataliză selectivă evidentă în reacția de formare a legăturilor carbon-carbon; în același timp, s-a constatat că mulți reactivi lantanidici au caracteristici excelente în reacțiile de oxidare organică și reacțiile de reducere organică pentru convertirea grupurilor funcționale. Utilizarea pământurilor rare în agricultură este o realizare a cercetării științifice cu caracteristici chinezești, obținută de cercetătorii științifici și tehnologici chinezi după ani de muncă asiduă și a fost promovată energic ca o măsură importantă pentru creșterea producției agricole în China. Carbonatul de pământuri rare este ușor solubil în acid pentru a forma săruri și dioxid de carbon corespunzătoare, care pot fi utilizate convenabil în sinteza diferitelor săruri și complexe de pământuri rare fără a introduce impurități anionice. De exemplu, poate reacționa cu acizi puternici, cum ar fi acidul azotic, acidul clorhidric, acidul azotic, acidul percloric și acidul sulfuric, pentru a forma săruri solubile în apă. Reacționează cu acidul fosforic și acidul fluorhidric pentru a se converti în fosfați și fluoruri insolubile de pământuri rare. Reacționează cu mulți acizi organici pentru a forma compuși organici de pământuri rare corespunzători. Aceștia pot fi cationi complecși solubili sau anioni complecși, sau compuși neutri mai puțin solubili sunt precipitați în funcție de valoarea soluției. Pe de altă parte, carbonatul de pământuri rare poate fi descompus în oxizi corespunzători prin calcinare, care pot fi utilizați direct în prepararea multor noi materiale din pământuri rare. În prezent, producția anuală de carbonat de pământuri rare în China este de peste 10.000 de tone, reprezentând mai mult de un sfert din totalul produselor din pământuri rare, ceea ce indică faptul că producția industrială și aplicarea carbonatului de pământuri rare joacă un rol foarte important în dezvoltarea industriei pământurilor rare.
Carbonatul de ceriu este un compus anorganic cu formula chimică C3Ce2O9, greutatea moleculară de 460, logP de -7,40530, PSA de 198,80000, punctul de fierbere de 333,6ºC la 760 mmHg și punctul de aprindere de 169,8ºC. În producția industrială de pământuri rare, carbonatul de ceriu este o materie primă intermediară pentru prepararea diferitelor produse din ceriu, cum ar fi diverse săruri de ceriu și oxid de ceriu. Are o gamă largă de utilizări și este un produs important din pământuri rare ușoare. Cristalul de carbonat de ceriu hidratat are o structură de tip lantanit, iar fotografia sa SEM arată că forma de bază a cristalului de carbonat de ceriu hidratat este asemănătoare fulgilor, iar fulgii sunt legați între ei prin interacțiuni slabe pentru a forma o structură asemănătoare petalei, iar structura este liberă, astfel încât sub acțiunea forței mecanice este ușor de scindat în fragmente mici. Carbonatul de ceriu produs convențional în industrie conține în prezent doar 42-46% din totalul pământurilor rare după uscare, ceea ce limitează eficiența producției de carbonat de ceriu.
Având un consum redus de apă și o calitate stabilă, carbonatul de ceriu produs nu necesită uscare sau uscare centrifugă, iar cantitatea totală de pământuri rare poate ajunge la 72% până la 74%. Procesul este simplu și într-o singură etapă pentru prepararea carbonatului de ceriu cu o cantitate totală mare de pământuri rare. Se adoptă următoarea schemă tehnică: se utilizează o metodă într-o singură etapă pentru prepararea carbonatului de ceriu cu o cantitate totală mare de pământuri rare, adică soluția de alimentare cu ceriu cu o concentrație masică de CeO240-90g/L este încălzită la 95°C până la 105°C și se adaugă bicarbonat de amoniu sub agitare constantă pentru a precipita carbonatul de ceriu. Cantitatea de bicarbonat de amoniu este ajustată astfel încât valoarea pH-ului lichidului de alimentare să fie în final ajustată la 6,3 până la 6,5, iar rata de adăugare este adecvată astfel încât lichidul de alimentare să nu se scurgă din jgheab. Soluția de alimentare cu ceriu este cel puțin una dintre soluțiile apoase de clorură de ceriu, soluțiile apoase de sulfat de ceriu sau soluțiile apoase de nitrat de ceriu. Echipa de cercetare și dezvoltare a UrbanMines Tech. Co., Ltd. adoptă o nouă metodă de sinteză prin adăugarea de bicarbonat de amoniu solid sau o soluție apoasă de bicarbonat de amoniu.
Carbonatul de ceriu poate fi utilizat pentru prepararea oxidului de ceriu, a dioxidului de ceriu și a altor nanomateriale. Aplicațiile și exemplele sunt următoarele:
1. Sticlă violetă antireflex care absoarbe puternic razele ultraviolete și partea galbenă a luminii vizibile. Pe baza compoziției sticlei flotate sodo-calcaroase-silice obișnuite, aceasta include următoarele materii prime în procente de greutate: silice 72~82%, oxid de sodiu 6~15%, oxid de calciu 4~13%, oxid de magneziu 2~8%, alumină 0~3%, oxid de fier 0,05~0,3%, carbonat de ceriu 0,1~3%, carbonat de neodim 0,4~1,2%, dioxid de mangan 0,5~3%. Sticla cu grosimea de 4 mm are o transmitanță a luminii vizibile mai mare de 80%, o transmitanță ultravioletă mai mică de 15% și o transmitanță la lungimi de undă de 568-590 nm mai mică de 15%.
2. O vopsea endotermă economică, caracterizată prin aceea că este formată prin amestecarea unui material de umplutură și a unui material peliculogen, iar materialul de umplutură este format prin amestecarea următoarelor materii prime în părți în greutate: 20 până la 35 de părți de dioxid de siliciu și 8 până la 20 de părți de oxid de aluminiu, 4 până la 10 părți de oxid de titan, 4 până la 10 părți de zirconiu, 1 până la 5 părți de oxid de zinc, 1 până la 5 părți de oxid de magneziu, 0,8 până la 5 părți de carbură de siliciu, 0,02 până la 0,5 părți de oxid de ytriu și 0,01 până la 1,5 părți de oxid de crom, 0,01-1,5 părți de caolin, 0,01-1,5 părți de materiale din pământuri rare, 0,8-5 părți de negru de fum, dimensiunea particulelor fiecărei materii prime fiind de 1-5 μm; în care materialele de pământuri rare includ 0,01-1,5 părți de carbonat de lantan, 0,01-1,5 părți de carbonat de ceriu, 1,5 părți de carbonat de praseodim, 0,01 până la 1,5 părți de carbonat de praseodim, 0,01 până la 1,5 părți de carbonat de neodim și 0,01 până la 1,5 părți de nitrat de prometiu; materialul peliculogen este carbonat de potasiu și sodiu; carbonatul de potasiu și sodiu este amestecat cu aceeași greutate de carbonat de potasiu și carbonat de sodiu. Raportul de amestecare în greutate dintre materialul de umplutură și materialul peliculogen este de 2,5:7,5, 3,8:6,2 sau 4,8:5,2. În plus, un tip de metodă de preparare a vopselei endotermice economice este caracterizată prin aceea că cuprinde următoarele etape:
Etapa 1, prepararea materialului de umplutură, se cântăresc mai întâi 20-35 părți de silice, 8-20 părți de alumină, 4-10 părți de oxid de titan, 4-10 părți de zirconiu și 1-5 părți de oxid de zinc, 1 până la 5 părți de oxid de magneziu, 0,8 până la 5 părți de carbură de siliciu, 0,02 până la 0,5 părți de oxid de ytriu, 0,01 până la 1,5 părți de trioxid de crom, 0,01 până la 1,5 părți de caolin, 0,01 până la 1,5 părți de materiale din pământuri rare și 0,8 până la 5 părți de negru de fum, apoi se amestecă uniform într-un mixer pentru a obține un material de umplutură; în care materialul de pământuri rare include 0,01-1,5 părți de carbonat de lantan, 0,01-1,5 părți de carbonat de ceriu, 0,01-1,5 părți de carbonat de praseodim, 0,01-1,5 părți de carbonat de neodim și 0,01-1,5 părți de nitrat de prometiu;
Etapa 2, prepararea materialului peliculogen, materialul peliculogen este carbonatul de sodiu și potasiu; mai întâi se cântăresc carbonatul de potasiu și respectiv carbonatul de sodiu în greutate, apoi se amestecă uniform pentru a obține materialul peliculogen; carbonatul de sodiu și potasiu este amestecat cu aceeași greutate de carbonat de potasiu și carbonat de sodiu;
Etapa 3, raportul de amestecare al materialului de umplutură și al foliei în greutate este de 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 sau 4,8: 5,2, iar amestecul este amestecat și dispersat uniform pentru a obține un amestec;
În etapa 4, amestecul este măcinat cu bile timp de 6-8 ore, iar apoi produsul finit este obținut prin trecerea printr-o sită, iar ochiurile sitei au 1-5 μm.
3. Prepararea oxidului de ceriu ultrafin: Folosind carbonat de ceriu hidratat ca precursor, s-a preparat oxid de ceriu ultrafin cu o dimensiune mediană a particulelor mai mică de 3 μm prin măcinare directă cu bile și calcinare. Produsele obținute au toate o structură de fluorită cubică. Pe măsură ce temperatura de calcinare crește, dimensiunea particulelor produselor scade, distribuția dimensiunii particulelor devine mai restrânsă, iar cristalinitatea crește. Cu toate acestea, capacitatea de lustruire a trei tipuri diferite de sticlă a prezentat o valoare maximă între 900℃ și 1000℃. Prin urmare, se consideră că rata de îndepărtare a substanțelor de suprafață a sticlei în timpul procesului de lustruire este influențată în mare măsură de dimensiunea particulelor, cristalinitatea și activitatea de suprafață a pulberii de lustruire.