ซีเรียมคาร์บอเนต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การประยุกต์ใช้รีเอเจนต์แลนทาไนด์ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด ในหมู่พวกเขาพบว่ารีเอเจนต์แลนทาไนด์จำนวนมากมีการเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรรที่ชัดเจนในปฏิกิริยาของการสร้างพันธะคาร์บอน - คาร์บอน ในเวลาเดียวกัน พบว่ารีเอเจนต์แลนทาไนด์จำนวนมากมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมในปฏิกิริยาออกซิเดชันอินทรีย์และปฏิกิริยารีดักชันอินทรีย์เพื่อเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชัน การใช้แร่หายากทางการเกษตรเป็นความสำเร็จในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่มีลักษณะเฉพาะของจีน ซึ่งได้รับจากคนงานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีน หลังจากทำงานหนักมานานหลายปี และได้รับการส่งเสริมอย่างจริงจังว่าเป็นมาตรการสำคัญในการเพิ่มการผลิตทางการเกษตรในประเทศจีน คาร์บอเนตของธาตุหายากสามารถละลายได้ง่ายในกรดเพื่อสร้างเกลือและคาร์บอนไดออกไซด์ที่สอดคล้องกัน ซึ่งสามารถนำมาใช้ได้อย่างสะดวกในการสังเคราะห์เกลือและสารเชิงซ้อนของธาตุหายากโดยไม่ต้องมีสิ่งสกปรกที่มีประจุลบ ตัวอย่างเช่น สามารถทำปฏิกิริยากับกรดแก่ เช่น กรดไนตริก กรดไฮโดรคลอริก กรดไนตริก กรดเปอร์คลอริก และกรดซัลฟิวริก เพื่อสร้างเกลือที่ละลายน้ำได้ ทำปฏิกิริยากับกรดฟอสฟอริกและกรดไฮโดรฟลูออริกเพื่อแปลงเป็นฟอสเฟตธาตุหายากและฟลูออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ ทำปฏิกิริยากับกรดอินทรีย์หลายชนิดเพื่อสร้างสารประกอบอินทรีย์ของธาตุหายากที่สอดคล้องกัน อาจเป็นไอออนบวกเชิงซ้อนที่ละลายได้หรือแอนไอออนเชิงซ้อน หรือสารประกอบเป็นกลางที่ละลายได้น้อยกว่าจะถูกตกตะกอนขึ้นอยู่กับค่าของสารละลาย ในทางกลับกัน คาร์บอเนตของธาตุหายากสามารถสลายตัวเป็นออกไซด์ที่สอดคล้องกันได้โดยการเผา ซึ่งสามารถนำมาใช้โดยตรงในการเตรียมวัสดุธาตุหายากใหม่ ๆ มากมาย ปัจจุบันผลผลิตคาร์บอเนตธาตุหายากในประเทศจีนมีมากกว่า 10,000 ตันต่อปีซึ่งคิดเป็นมากกว่าหนึ่งในสี่ของสินค้าโภคภัณฑ์ธาตุหายากทั้งหมดซึ่งบ่งชี้ว่าการผลิตทางอุตสาหกรรมและการใช้คาร์บอเนตธาตุหายากมีบทบาทสำคัญในการพัฒนา อุตสาหกรรมแร่หายาก

ซีเรียมคาร์บอเนตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรทางเคมี C3Ce2O9 น้ำหนักโมเลกุล 460 logP -7.40530 PSA 198.80000 จุดเดือด 333.6°C ที่ 760 mmHg และจุดวาบไฟ 169.8°C ในการผลิตธาตุหายากทางอุตสาหกรรม ซีเรียมคาร์บอเนตเป็นวัตถุดิบขั้นกลางสำหรับการเตรียมผลิตภัณฑ์ซีเรียมต่างๆ เช่น เกลือซีเรียมต่างๆ และซีเรียมออกไซด์ มีการใช้งานที่หลากหลายและเป็นผลิตภัณฑ์โลหะหายากชนิดเบาที่สำคัญ ผลึกซีเรียมคาร์บอเนตไฮเดรตมีโครงสร้างประเภทแลนทาไนต์ และภาพถ่าย SEM แสดงให้เห็นว่ารูปร่างพื้นฐานของผลึกซีเรียมคาร์บอเนตไฮเดรตนั้นมีลักษณะคล้ายเกล็ด และเกล็ดถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยปฏิกิริยาที่อ่อนแอเพื่อสร้างโครงสร้างคล้ายกลีบดอก และ โครงสร้างจะหลวม ดังนั้นภายใต้การกระทำของแรงกล จึงทำให้สามารถแยกเป็นชิ้นเล็กๆ ได้ง่าย ซีเรียมคาร์บอเนตที่ผลิตตามอัตภาพในอุตสาหกรรมปัจจุบันมีเพียง 42-46% ของธาตุหายากทั้งหมดหลังจากการอบแห้ง ซึ่งจำกัดประสิทธิภาพการผลิตของซีเรียมคาร์บอเนต

การใช้น้ำต่ำ คุณภาพคงที่ ซีเรียมคาร์บอเนตที่ผลิตไม่จำเป็นต้องทำให้แห้งหรือทำให้แห้งหลังจากการอบแห้งแบบแรงเหวี่ยง และปริมาณธาตุหายากทั้งหมดสามารถเข้าถึง 72% ถึง 74% และกระบวนการนี้ง่ายและขั้นตอนเดียว ขั้นตอนการเตรียมซีเรียมคาร์บอเนตที่มีปริมาณแรร์เอิร์ธรวมสูง มีการใช้แผนงานทางเทคนิคต่อไปนี้: ใช้วิธีการขั้นตอนเดียวในการเตรียมซีเรียมคาร์บอเนตด้วยธาตุหายากในปริมาณสูง กล่าวคือ สารละลายป้อนซีเรียมที่มีความเข้มข้นมวล CeO240-90g/L จะได้รับความร้อนที่ 95°C ถึง 105°C และแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตถูกเติมภายใต้การกวนอย่างต่อเนื่องเพื่อตกตะกอนซีเรียมคาร์บอเนต ปริมาณแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตจะถูกปรับเพื่อให้ค่า pH ของของเหลวป้อนถูกปรับเป็น 6.3 ถึง 6.5 ในที่สุด และอัตราการเติมมีความเหมาะสมเพื่อให้ของเหลวป้อนไม่หมดจากราง สารละลายป้อนซีเรียมคือสารละลายน้ำซีเรียมคลอไรด์ สารละลายน้ำซีเรียมซัลเฟต หรือสารละลายน้ำซีเรียมไนเตรตอย่างน้อยหนึ่งชนิด ทีม R&D ของ UrbanMines Tech Co., Ltd. นำวิธีการสังเคราะห์ใหม่มาใช้โดยการเติมแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตที่เป็นของแข็งหรือสารละลายแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตที่เป็นน้ำ

ซีเรียมคาร์บอเนตสามารถใช้ในการเตรียมซีเรียมออกไซด์ ซีเรียมไดออกไซด์ และวัสดุนาโนอื่นๆ แอปพลิเคชันและตัวอย่างมีดังนี้:

1. กระจกสีม่วงป้องกันแสงสะท้อนที่ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและส่วนสีเหลืองของแสงที่มองเห็นได้อย่างมาก ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแก้วโฟลตโซดา - มะนาว - ซิลิกาธรรมดาจะมีวัตถุดิบดังต่อไปนี้เป็นเปอร์เซ็นต์น้ำหนัก: ซิลิกา 72 ~ 82%, โซเดียมออกไซด์ 6 ~ 15%, แคลเซียมออกไซด์ 4 ~ 13%, แมกนีเซียมออกไซด์ 2 ~ 8% , อลูมินา 0~3%, เหล็กออกไซด์ 0.05~0.3%, ซีเรียมคาร์บอเนต 0.1~3%, นีโอไดเมียมคาร์บอเนต 0.4~1.2%, แมงกานีสไดออกไซด์ 0.5~3% กระจกหนา 4 มม. มีการส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้มากกว่า 80% การส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลตน้อยกว่า 15% และการส่งผ่านที่ความยาวคลื่น 568-590 นาโนเมตรน้อยกว่า 15%

2. สีประหยัดพลังงานแบบดูดความร้อน มีลักษณะพิเศษคือเกิดขึ้นจากการผสมฟิลเลอร์กับวัสดุที่ขึ้นรูปฟิล์ม และฟิลเลอร์เกิดขึ้นจากการผสมวัตถุดิบต่อไปนี้เป็นชิ้น ๆ โดยน้ำหนัก: ซิลิคอนไดออกไซด์ 20 ถึง 35 ส่วน และอะลูมิเนียมออกไซด์ 8 ถึง 20 ส่วนของ , ไทเทเนียมออกไซด์ 4 ถึง 10 ส่วน, เซอร์โคเนีย 4 ถึง 10 ส่วน, ซิงค์ออกไซด์ 1 ถึง 5 ส่วน, แมกนีเซียมออกไซด์ 1 ถึง 5 ส่วน, ซิลิคอนคาร์ไบด์ 0.8 ถึง 5 ส่วน, อิตเทรียมออกไซด์ 0.02 ถึง 0.5 ส่วน และ 0.01 ถึงโครเมียมออกไซด์ 1.5 ส่วน ชิ้นส่วน, ดินขาว 0.01-1.5 ส่วน, วัสดุดินหายาก 0.01-1.5 ส่วน, คาร์บอนแบล็ค 0.8-5 ส่วน, ขนาดอนุภาคของวัตถุดิบแต่ละชนิดคือ 1-5 μm; โดยที่วัสดุหายากประกอบด้วยแลนทานัมคาร์บอเนต 0.01-1.5 ส่วน, ซีเรียมคาร์บอเนต 0.01-1.5 ส่วน, เพรซีโอดิเมียมคาร์บอเนต 1.5 ส่วน, เพรซีโอดิเมียมคาร์บอเนต 0.01 ถึง 1.5 ส่วน, นีโอไดเมียมคาร์บอเนต 0.01 ถึง 1.5 ส่วน และโพรมีเธียม 0.01 ถึง 1.5 ส่วน ไนเตรต; วัสดุที่ขึ้นรูปฟิล์มคือโพแทสเซียมโซเดียมคาร์บอเนต โพแทสเซียมโซเดียมคาร์บอเนตผสมกับโพแทสเซียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนตโดยมีน้ำหนักเท่ากัน อัตราการผสมน้ำหนักของฟิลเลอร์และวัสดุที่ขึ้นรูปฟิล์มคือ 2.5:7.5, 3.8:6.2 หรือ 4.8:5.2 นอกจากนี้ วิธีการเตรียมสีประหยัดพลังงานแบบดูดความร้อนมีลักษณะเฉพาะซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่ 1 การเตรียมฟิลเลอร์ ขั้นแรกให้ชั่งน้ำหนักซิลิกา 20-35 ส่วน อลูมินา 8-20 ส่วน ไทเทเนียมออกไซด์ 4-10 ส่วน เซอร์โคเนีย 4-10 ส่วน และซิงค์ออกไซด์ 1-5 ส่วนโดยน้ำหนัก . , แมกนีเซียมออกไซด์ 1 ถึง 5 ส่วน, ซิลิคอนคาร์ไบด์ 0.8 ถึง 5 ส่วน, อิตเทรียมออกไซด์ 0.02 ถึง 0.5 ส่วน, โครเมียมไตรออกไซด์ 0.01 ถึง 1.5 ส่วน, ดินขาว 0.01 ถึง 1.5 ส่วน, วัสดุหายาก 0.01 ถึง 1.5 ส่วน และ คาร์บอนแบล็ค 0.8 ถึง 5 ส่วน จากนั้นผสมให้เข้ากันในเครื่องผสมเพื่อให้ได้สารตัวเติม โดยที่วัสดุธาตุหายากประกอบด้วยแลนทานัมคาร์บอเนต 0.01-1.5 ส่วน, ซีเรียมคาร์บอเนต 0.01-1.5 ส่วน, praseodymium คาร์บอเนต 0.01-1.5 ส่วน, นีโอไดเมียมคาร์บอเนต 0.01-1.5 ส่วน และโพรมีเทียมไนเตรต 0.01~1.5 ส่วน

ขั้นตอนที่ 2 การเตรียมวัสดุสร้างฟิล์ม วัสดุสร้างฟิล์มคือโซเดียมโพแทสเซียมคาร์บอเนต ขั้นแรกชั่งน้ำหนักโพแทสเซียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนตตามลำดับโดยน้ำหนัก จากนั้นผสมให้เข้ากันเพื่อให้ได้วัสดุที่ขึ้นรูปฟิล์ม โซเดียมโพแทสเซียมคาร์บอเนตคือน้ำหนักของโพแทสเซียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนตที่มีน้ำหนักเท่ากันผสมกัน

ขั้นตอนที่ 3 อัตราการผสมของฟิลเลอร์และวัสดุฟิล์มโดยน้ำหนักคือ 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 หรือ 4.8: 5.2 และส่วนผสมจะผสมและกระจายอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ได้ส่วนผสม

ในขั้นตอนที่ 4 ส่วนผสมจะถูกบดเป็นลูกบอลเป็นเวลา 6-8 ชั่วโมง จากนั้นจะได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยผ่านตะแกรง และตาข่ายของตะแกรงจะมีขนาด 1-5 μm

3. การเตรียมซีเรียมออกไซด์ชนิดละเอียดพิเศษ: โดยใช้ซีเรียมคาร์บอเนตไฮเดรตเป็นสารตั้งต้น ซีเรียมออกไซด์ชนิดละเอียดพิเศษที่มีขนาดอนุภาคมัธยฐานน้อยกว่า 3 μm ถูกเตรียมโดยการกัดลูกบอลโดยตรงและการเผา ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับทั้งหมดมีโครงสร้างลูกบาศก์ฟลูออไรต์ เมื่ออุณหภูมิในการเผาเพิ่มขึ้น ขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์จะลดลง การกระจายขนาดอนุภาคจะแคบลง และความเป็นผลึกจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการขัดเงาของกระจกสามแบบที่แตกต่างกันแสดงค่าสูงสุดระหว่าง 900°C ถึง 1000°C ดังนั้นจึงเชื่อกันว่าอัตราการกำจัดของสารบนพื้นผิวกระจกในระหว่างกระบวนการขัดเงาจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากขนาดอนุภาค ความตกผลึก และกิจกรรมพื้นผิวของผงขัดเงา