Carbonato de cerio

En los últimos años la aplicación de reactivos lantánidos en síntesis orgánica se ha desarrollado a pasos agigantados. Entre ellos, se encontró que muchos reactivos de lantánidos tenían una catálisis selectiva obvia en la reacción de formación de enlaces carbono-carbono; al mismo tiempo, se descubrió que muchos reactivos de lantánidos tenían excelentes características en reacciones de oxidación orgánica y reacciones de reducción orgánica para convertir grupos funcionales. El uso agrícola de tierras raras es un logro de investigación científica con características chinas obtenido por trabajadores científicos y tecnológicos chinos después de años de arduo trabajo, y ha sido promovido vigorosamente como una medida importante para aumentar la producción agrícola en China. El carbonato de tierras raras es fácilmente soluble en ácido para formar las correspondientes sales y dióxido de carbono, que pueden usarse convenientemente en la síntesis de diversas sales y complejos de tierras raras sin introducir impurezas aniónicas. Por ejemplo, puede reaccionar con ácidos fuertes como el ácido nítrico, el ácido clorhídrico, el ácido nítrico, el ácido perclórico y el ácido sulfúrico para formar sales solubles en agua. Reacciona con ácido fosfórico y ácido fluorhídrico para convertirlo en fosfatos y fluoruros de tierras raras insolubles. Reacciona con muchos ácidos orgánicos para formar los correspondientes compuestos orgánicos de tierras raras. Pueden ser cationes complejos solubles o aniones complejos o, dependiendo del valor de la solución, precipitan compuestos neutros menos solubles. Por otro lado, el carbonato de tierras raras se puede descomponer en los óxidos correspondientes mediante calcinación, que se puede utilizar directamente en la preparación de muchos materiales nuevos de tierras raras. En la actualidad, la producción anual de carbonato de tierras raras en China es de más de 10.000 toneladas, lo que representa más de una cuarta parte de todos los productos de tierras raras, lo que indica que la producción industrial y la aplicación de carbonato de tierras raras desempeñan un papel muy importante en el desarrollo de La industria de las tierras raras.

Carbonato de cerio es un compuesto inorgánico con una fórmula química de C3Ce2O9, un peso molecular de 460, un logP de -7,40530, un PSA de 198,80000, un punto de ebullición de 333,6ºC a 760 mmHg y un punto de inflamación de 169,8ºC. En la producción industrial de tierras raras, el carbonato de cerio es una materia prima intermedia para la preparación de diversos productos de cerio, como diversas sales de cerio y óxido de cerio. Tiene una amplia gama de usos y es un importante producto ligero de tierras raras. El cristal de carbonato de cerio hidratado tiene una estructura de tipo lantano, y su fotografía SEM muestra que la forma básica del cristal de carbonato de cerio hidratado es en forma de escamas, y las escamas están unidas mediante interacciones débiles para formar una estructura similar a un pétalo, y la estructura está suelta, por lo que bajo la acción de una fuerza mecánica es fácil de dividir en pequeños fragmentos. El carbonato de cerio producido convencionalmente en la industria actualmente tiene solo entre el 42% y el 46% del total de tierras raras después del secado, lo que limita la eficiencia de producción del carbonato de cerio.

Un tipo de bajo consumo de agua, calidad estable, el carbonato de cerio producido no necesita secarse ni secarse después del secado centrífugo, y la cantidad total de tierras raras puede alcanzar del 72% al 74%, y el proceso es simple y de una sola vez. Proceso paso a paso para preparar carbonato de cerio con una alta cantidad total de tierras raras. Se adopta el siguiente esquema técnico: se utiliza un método de un solo paso para preparar carbonato de cerio con una alta cantidad total de tierras raras, es decir, la solución de alimentación de cerio con una concentración másica de CeO240-90 g/L se calienta a 95 °C. a 105ºC y se añade bicarbonato de amonio bajo agitación constante para precipitar el carbonato de cerio. La cantidad de bicarbonato de amonio se ajusta de modo que el valor del pH del líquido de alimentación finalmente se ajuste a 6,3 a 6,5, y la tasa de adición es adecuada para que el líquido de alimentación no se salga del recipiente. La solución de alimentación de cerio es al menos una de entre una solución acuosa de cloruro de cerio, una solución acuosa de sulfato de cerio o una solución acuosa de nitrato de cerio. El equipo de I+D de Tecnología de UrbanMines. Co., Ltd. adopta un nuevo método de síntesis mediante la adición de bicarbonato de amonio sólido o una solución acuosa de bicarbonato de amonio.

El carbonato de cerio se puede utilizar para preparar óxido de cerio, dióxido de cerio y otros nanomateriales. Las aplicaciones y ejemplos son los siguientes:

1. Un cristal violeta antideslumbrante que absorbe fuertemente los rayos ultravioleta y la parte amarilla de la luz visible. Basado en la composición del vidrio flotado ordinario de sílice, cal y soda, incluye las siguientes materias primas en porcentajes en peso: sílice 72~82%, óxido de sodio 6~15%, óxido de calcio 4~13%, óxido de magnesio 2~8%. , Alúmina 0~3%, óxido de hierro 0,05~0,3%, carbonato de cerio 0,1~3%, carbonato de neodimio 0,4~1,2%, dióxido de manganeso 0,5~3%. El vidrio de 4 mm de espesor tiene una transmitancia de luz visible superior al 80%, una transmitancia ultravioleta inferior al 15% y una transmitancia en longitudes de onda de 568-590 nm inferior al 15%.

2. Una pintura endotérmica ahorradora de energía, caracterizada porque se forma mezclando una carga y un material filmógeno, y la carga se forma mezclando las siguientes materias primas en partes en peso: 20 a 35 partes de dióxido de silicio, y de 8 a 20 partes de óxido de aluminio. , 4 a 10 partes de óxido de titanio, 4 a 10 partes de circonio, 1 a 5 partes de óxido de zinc, 1 a 5 partes de óxido de magnesio, 0,8 a 5 partes de carburo de silicio, 0,02 a 0,5 partes de óxido de itrio y 0,01 a 1,5 partes de óxido de cromo. partes, 0,01-1,5 partes de caolín, 0,01-1,5 partes de materiales de tierras raras, 0,8-5 partes de negro de humo, el tamaño de partícula de cada materia prima es de 1-5 μm; en el que los materiales de tierras raras incluyen 0,01-1,5 partes de carbonato de lantano, 0,01-1,5 partes de carbonato de cerio, 1,5 partes de carbonato de praseodimio, 0,01 a 1,5 partes de carbonato de praseodimio, 0,01 a 1,5 partes de carbonato de neodimio y 0,01 a 1,5 partes de prometio. nitrato; el material formador de película es carbonato de potasio y sodio; el carbonato de potasio y sodio se mezcla con el mismo peso de carbonato de potasio y carbonato de sodio. La relación de mezcla en peso de la carga y el material formador de película es 2,5:7,5, 3,8:6,2 o 4,8:5,2. Además, un tipo de método de preparación de pintura endotérmica que ahorra energía se caracteriza porque comprende los siguientes pasos:

Paso 1, la preparación del relleno, primero pesa 20-35 partes de sílice, 8-20 partes de alúmina, 4-10 partes de óxido de titanio, 4-10 partes de circonio y 1-5 partes de óxido de zinc en peso. . , 1 a 5 partes de óxido de magnesio, 0,8 a 5 partes de carburo de silicio, 0,02 a 0,5 partes de óxido de itrio, 0,01 a 1,5 partes de trióxido de cromo, 0,01 a 1,5 partes de caolín, 0,01 a 1,5 partes de materiales de tierras raras, y 0,8 a 5 partes de negro de carbón, y luego se mezcla uniformemente en una mezcladora para obtener una carga; en el que el material de tierras raras incluye 0,01-1,5 partes de carbonato de lantano, 0,01-1,5 partes de carbonato de cerio, 0,01-1,5 partes de carbonato de praseodimio, 0,01-1,5 partes de carbonato de neodimio y 0,01-1,5 partes de nitrato de prometio;

Paso 2, preparación del material formador de película, el material formador de película es carbonato de sodio y potasio; primero pese el carbonato de potasio y el carbonato de sodio respectivamente en peso y luego mézclelos uniformemente para obtener el material formador de película; el carbonato sódico y potásico se mezcla con el mismo peso de carbonato potásico y carbonato sódico;

Paso 3, la proporción de mezcla de relleno y material de película en peso es 2,5:7,5, 3,8:6,2 o 4,8:5,2, y la mezcla se mezcla y dispersa uniformemente para obtener una mezcla;

En el paso 4, la mezcla se muele con bolas durante 6 a 8 horas y luego se obtiene el producto terminado pasando a través de un tamiz, y la malla del tamiz es de 1 a 5 µm.

3. Preparación de óxido de cerio ultrafino: Utilizando carbonato de cerio hidratado como precursor, se preparó óxido de cerio ultrafino con un tamaño de partícula medio de menos de 3 μm mediante molienda directa de bolas y calcinación. Todos los productos obtenidos tienen una estructura de fluorita cúbica. A medida que aumenta la temperatura de calcinación, el tamaño de partícula de los productos disminuye, la distribución del tamaño de partícula se vuelve más estrecha y aumenta la cristalinidad. Sin embargo, la capacidad de pulido de tres vidrios diferentes mostró un valor máximo entre 900 ℃ y 1000 ℃. Por lo tanto, se cree que la tasa de eliminación de sustancias de la superficie del vidrio durante el proceso de pulido se ve muy afectada por el tamaño de las partículas, la cristalinidad y la actividad superficial del polvo de pulido.