ულტრაფინული იშვიათი დედამიწის ოქსიდების მომზადება

მომზადებაულტრაფინული იშვიათი დედამიწის ოქსიდები

ულტრაფინული იშვიათი დედამიწის ნაერთებს აქვთ გამოყენების უფრო ფართო სპექტრი, იშვიათ დედამიწის ნაერთებთან შედარებით, ნაწილაკების ზოგადი ზომებით, და ამჟამად მათზე მეტი კვლევაა. მომზადების მეთოდები იყოფა მყარი ფაზის მეთოდად, თხევადი ფაზის მეთოდით და გაზის ფაზის მეთოდით ნივთიერების აგრეგაციის მდგომარეობის შესაბამისად. დღეისათვის, თხევადი ფაზის მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ლაბორატორიებსა და ინდუსტრიაში, იშვიათი დედამიწის ნაერთების ულტრაფინირებული ფხვნილების მოსამზადებლად. იგი ძირითადად მოიცავს ნალექების მეთოდს, სოლ გელის მეთოდს, ჰიდროთერმული მეთოდს, შაბლონის მეთოდს, მიკროემულსიის მეთოდს და ალკიდის ჰიდროლიზის მეთოდს, რომელთა შორის ნალექების მეთოდი ყველაზე შესაფერისია სამრეწველო წარმოებისთვის.

ნალექების მეთოდია ნალექების მარილის ხსნარში ნალექების დამატება, შემდეგ ფხვნილის პროდუქტების მისაღებად გაფილტრეთ, დაიბანეთ, დაიბანეთ, მშრალი და სითბო იშლება. მასში შედის ნალექების პირდაპირი მეთოდი, ნალექების ერთიანი მეთოდი და კოპრეციფიკაციის მეთოდი. ჩვეულებრივი ნალექების მეთოდით, იშვიათი დედამიწის ოქსიდები და იშვიათი დედამიწის მარილები, რომლებიც შეიცავს არასტაბილურ მჟავას რადიკალებს, შეიძლება მიიღოთ ნალექის წვის გზით, ნაწილაკების ზომით 3-5 μ მ. სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი 10 ㎡/გ -ზე ნაკლებია და არ გააჩნია სპეციალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ამონიუმის კარბონატის ნალექების მეთოდი და ოქსალის მჟავების ნალექების მეთოდი ამჟამად ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდებია ჩვეულებრივი ოქსიდის ფხვნილების წარმოებისთვის, და სანამ ნალექების მეთოდის პროცესის პირობები შეიცვლება, ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ულტრაფინული იშვიათი დედამიწის ოქსიდის ფხვნილების მოსამზადებლად.

კვლევებმა აჩვენა, რომ ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ იშვიათი დედამიწის ულტრაფინული ფხვნილების ნაწილაკების ზომასა და მორფოლოგიაზე, ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექების მეთოდში, მოიცავს იშვიათი დედამიწის კონცენტრაციას ხსნარში, ნალექების ტემპერატურა, ნალექების აგენტის კონცენტრაცია და ა.შ. იშვიათი დედამიწის კონცენტრაცია ხსნარში არის გასაღები, რომლებიც წარმოადგენენ ცალმხრივ განაწილებულ ულტრაფინურ ფხვნებს. მაგალითად, Y3+ნალექების ექსპერიმენტში Y2O3 მოსამზადებლად, როდესაც იშვიათი დედამიწის მასის კონცენტრაციაა 20 ~ 30 გ/ლ (გამოითვლება Y2O3– ით), ნალექების პროცესი გლუვია, ხოლო იტტრიუმის ოქსიდის ულტრაბგერითი ფოლადი, რომელიც მოიპოვა კარბონატური ნალექებისგან, გაშრობისა და წვისგან მცირე, უნიფორმირებით და არის კარგი.

ქიმიურ რეაქციებში, ტემპერატურა გადამწყვეტი ფაქტორია. ზემოხსენებულ ექსპერიმენტებში, როდესაც ტემპერატურა 60-70 ℃, ნალექი ნელია, ფილტრაცია სწრაფია, ნაწილაკები ფხვიერი და ერთგვაროვანია, და ისინი, ძირითადად, სფერულია; როდესაც რეაქციის ტემპერატურა 50 ℃ ქვემოთა, ნალექი უფრო სწრაფად იქმნება, უფრო მეტი მარცვლეული და მცირე ნაწილაკების ზომები. რეაქციის დროს, CO2 და NH3 გადინების რაოდენობა ნაკლებია, ხოლო ნალექი წებოვანი ფორმითაა, რაც არ არის შესაფერისი ფილტრაციისა და სარეცხისთვის. Yttrium oxide- ში დაწვის შემდეგ, ჯერ კიდევ არსებობს ბლოკირებული ნივთიერებები, რომლებიც აგლომერატს სერიოზულად აქვთ და უფრო დიდი ნაწილაკების ზომები აქვთ. ამონიუმის ბიკარბონატის კონცენტრაცია ასევე გავლენას ახდენს yttrium oxide- ის ნაწილაკების ზომაზე. როდესაც ამონიუმის ბიკარბონატის კონცენტრაცია ნაკლებია 1 მოლ/ლ -ზე, მიღებული yttrium oxide ნაწილაკების ზომა მცირე და ერთგვაროვანია; როდესაც ამონიუმის ბიკარბონატის კონცენტრაცია აღემატება 1 მოლ/ლ, მოხდება ადგილობრივი ნალექი, რაც იწვევს აგლომერაციას და უფრო დიდ ნაწილაკებს. შესაფერისი პირობებში, ნაწილაკების ზომა 0.01-0.5 შეიძლება მიიღოთ μm ულტრაბგერითი yttrium oxide ფხვნილი.

ოქსალატის ნალექების მეთოდში, ოქსალის მჟავას ხსნარი დაემატა წვეთი, ხოლო ამიაკის დამატებით, რეაქციის პროცესის დროს მუდმივი pH მნიშვნელობის უზრუნველსაყოფად, რის შედეგადაც ნაწილაკების ზომა ნაკლებია yttrium oxide ფხვნილის 1 μm. პირველი, ნალექი Yttrium ნიტრატის ხსნარი ამიაკის წყლით, რომ მიიღოთ yttrium hydroxide კოლოიდი, და შემდეგ გადააკეთეთ იგი ოქსალის მჟავას ხსნარით, რომ მიიღოთ ნაწილაკების ზომა ნაკლები 1 μ y2O3 ფხვნილის მ. დაამატეთ EDTA Yttrium ნიტრატის Y3+ხსნარში, კონცენტრაციით 0.25-0.5 მოლი/ლ, შეცვალეთ pH- ზე 9 ამიაკის წყლით, დაამატეთ ამონიუმის ოქსალატი და დაასხით 3 მოლი/ლ HnO3 ხსნარი 1-8 მლ/წთ 50 ℃ ტემპერატურაზე, სანამ ნაჩვენები დასრულდება pH = 2-ზე. Yttrium oxide ფხვნილი ნაწილაკების ზომით 40-100nm შეგიძლიათ მიიღოთ.

მომზადების პროცესშიულტრაფინული იშვიათი დედამიწის ოქსიდებინალექების მეთოდით, აგლომერაციის სხვადასხვა ხარისხი მიდრეკილია. ამრიგად, მომზადების პროცესის დროს, აუცილებელია მკაცრად გააკონტროლოს სინთეზის პირობები, pH მნიშვნელობის კორექტირებით, სხვადასხვა ნალექების გამოყენებით, დისპერსიების დამატება და სხვა მეთოდები შუალედური პროდუქტების სრულად გასანაწილებლად. შემდეგ, შერჩეულია სათანადო საშრობი მეთოდები და დაბოლოს, კარგად დაარბია იშვიათი დედამიწის ნაერთის ულტრაფინული ფხვნილები კალციფიკაციის გზით.