అల్ట్రాఫైన్ అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్ల తయారీ

యొక్క తయారీఅల్ట్రాఫైన్ అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్లు

అల్ట్రాఫైన్ అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలు సాధారణ కణ పరిమాణాలతో అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలతో పోలిస్తే విస్తృత శ్రేణి ఉపయోగాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు ప్రస్తుతం వాటిపై మరింత పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. తయారీ పద్ధతులు పదార్ధం యొక్క అగ్రిగేషన్ స్థితి ప్రకారం ఘన దశ పద్ధతి, ద్రవ దశ పద్ధతి మరియు గ్యాస్ దశ పద్ధతిగా విభజించబడ్డాయి. ప్రస్తుతం, అరుదైన భూమి సమ్మేళనాల అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్‌లను తయారు చేయడానికి ప్రయోగశాలలు మరియు పరిశ్రమలలో ద్రవ దశ పద్ధతి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ప్రధానంగా అవపాతం పద్ధతి, సోల్ జెల్ పద్ధతి, హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతి, టెంప్లేట్ పద్ధతి, మైక్రోఎమల్షన్ పద్ధతి మరియు ఆల్కైడ్ జలవిశ్లేషణ పద్ధతిని కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో అవపాతం పద్ధతి పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి అత్యంత అనుకూలమైనది.

అవపాతం పద్ధతి అవపాతం కోసం మెటల్ ఉప్పు ద్రావణంలో అవక్షేపణను జోడించడం, ఆపై వడపోత, కడగడం, పొడి మరియు వేడిని కుళ్ళిపోయి పొడి ఉత్పత్తులను పొందడం. ఇది ప్రత్యక్ష అవపాతం పద్ధతి, ఏకరీతి అవపాతం పద్ధతి మరియు కోప్రెసిపిటేషన్ పద్ధతిని కలిగి ఉంటుంది. సాధారణ అవపాతం పద్ధతిలో, 3-5 μm కణ పరిమాణంతో, అవక్షేపణను కాల్చడం ద్వారా అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్‌లు మరియు అస్థిర ఆమ్ల రాడికల్‌లను కలిగి ఉన్న అరుదైన భూమి లవణాలు పొందవచ్చు. నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం 10 ㎡/g కంటే తక్కువ మరియు ప్రత్యేక భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉండదు. అమ్మోనియం కార్బోనేట్ అవక్షేప పద్ధతి మరియు ఆక్సాలిక్ యాసిడ్ అవక్షేప పద్ధతి ప్రస్తుతం సాధారణ ఆక్సైడ్ పౌడర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతులు, మరియు అవపాత పద్ధతి యొక్క ప్రక్రియ పరిస్థితులు మారినంత కాలం, వాటిని అల్ట్రాఫైన్ అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్ పౌడర్‌లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ అవక్షేప పద్ధతిలో అరుదైన ఎర్త్ అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్‌ల కణ పరిమాణం మరియు పదనిర్మాణాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు ద్రావణంలో అరుదైన భూమి యొక్క సాంద్రత, అవపాతం ఉష్ణోగ్రత, అవపాతం ఏజెంట్ గాఢత మొదలైనవి. ఏకరీతిలో చెదరగొట్టబడిన అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్‌లను రూపొందించడానికి పరిష్కారం కీలకం. ఉదాహరణకు, Y2O3ని సిద్ధం చేయడానికి Y3+ అవపాతం యొక్క ప్రయోగంలో, అరుదైన భూమి యొక్క ద్రవ్యరాశి సాంద్రత 20~30g/L (Y2O3చే లెక్కించబడుతుంది), అవపాత ప్రక్రియ సజావుగా ఉంటుంది మరియు కార్బోనేట్ అవపాతం నుండి పొందిన యట్రియం ఆక్సైడ్ అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్ ఎండబెట్టడం మరియు కాల్చడం చిన్నది, ఏకరీతిగా ఉంటుంది మరియు చెదరగొట్టడం మంచిది.

రసాయన ప్రతిచర్యలలో, ఉష్ణోగ్రత నిర్ణయాత్మక అంశం. పై ప్రయోగాలలో, ఉష్ణోగ్రత 60-70 ℃ ఉన్నప్పుడు, అవపాతం నెమ్మదిగా ఉంటుంది, వడపోత వేగంగా ఉంటుంది, కణాలు వదులుగా మరియు ఏకరీతిగా ఉంటాయి మరియు అవి ప్రాథమికంగా గోళాకారంగా ఉంటాయి; ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 50 ℃ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఎక్కువ ధాన్యాలు మరియు చిన్న కణ పరిమాణాలతో అవపాతం వేగంగా ఏర్పడుతుంది. ప్రతిచర్య సమయంలో, CO2 మరియు NH3 ఓవర్‌ఫ్లోలు తక్కువగా ఉంటాయి మరియు అవపాతం అంటుకునే రూపంలో ఉంటుంది, ఇది వడపోత మరియు కడగడానికి తగినది కాదు. యట్రియం ఆక్సైడ్‌లోకి దహనం చేయబడిన తర్వాత, తీవ్రంగా కలిసిపోయే మరియు పెద్ద కణ పరిమాణాలను కలిగి ఉండే బ్లాక్‌కీ పదార్థాలు ఇప్పటికీ ఉన్నాయి. అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ యొక్క గాఢత యట్రియం ఆక్సైడ్ యొక్క కణ పరిమాణాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ యొక్క గాఢత 1mol/L కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పొందిన యట్రియం ఆక్సైడ్ కణ పరిమాణం చిన్నది మరియు ఏకరీతిగా ఉంటుంది; అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ యొక్క గాఢత 1mol/L కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, స్థానిక అవపాతం ఏర్పడుతుంది, దీని వలన సంగ్రహం మరియు పెద్ద కణాలు ఏర్పడతాయి. తగిన పరిస్థితుల్లో, 0.01-0.5 కణ పరిమాణం μM అల్ట్రాఫైన్ యట్రియం ఆక్సైడ్ పొడిని పొందవచ్చు.

ఆక్సలేట్ అవక్షేప పద్ధతిలో, ఆక్సాలిక్ యాసిడ్ ద్రావణం డ్రాప్‌వైస్‌గా జోడించబడుతుంది, అయితే ప్రతిచర్య ప్రక్రియలో స్థిరమైన pH విలువను నిర్ధారించడానికి అమ్మోనియా జోడించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా 1 μM కంటే తక్కువ కణ పరిమాణం యట్రియం ఆక్సైడ్ పౌడర్‌గా ఉంటుంది. ముందుగా, యట్రియం హైడ్రాక్సైడ్ కొల్లాయిడ్‌ను పొందేందుకు అమ్మోనియా నీటితో యట్రియం నైట్రేట్ ద్రావణాన్ని అవక్షేపించండి, ఆపై దానిని ఆక్సాలిక్ యాసిడ్ ద్రావణంతో మార్చండి, 1 μY2O3 పౌడర్ m కంటే తక్కువ కణ పరిమాణాన్ని పొందండి. 0.25-0.5mol/L గాఢతతో యట్రియం నైట్రేట్ యొక్క Y3+ ద్రావణానికి EDTAని జోడించండి, అమ్మోనియా నీటితో pHని 9కి సర్దుబాటు చేయండి, అమ్మోనియం ఆక్సలేట్‌ను జోడించండి మరియు 3mol/L HNO3 ద్రావణాన్ని 1-8mL/ చొప్పున బిందు చేయండి. నిమి 50 ℃ వద్ద pH=2 వద్ద అవపాతం పూర్తయ్యే వరకు. 40-100nm కణ పరిమాణంతో Yttrium ఆక్సైడ్ పొడిని పొందవచ్చు.

తయారీ ప్రక్రియలోఅల్ట్రాఫైన్ అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్లుఅవపాతం పద్ధతి ద్వారా, వివిధ స్థాయిల సముదాయం సంభవించే అవకాశం ఉంది. అందువల్ల, తయారీ ప్రక్రియలో, pH విలువను సర్దుబాటు చేయడం, వివిధ అవక్షేపాలను ఉపయోగించడం, డిస్పర్సెంట్‌లను జోడించడం మరియు ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులను పూర్తిగా చెదరగొట్టడానికి ఇతర పద్ధతులను ఉపయోగించడం ద్వారా సంశ్లేషణ పరిస్థితులను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం అవసరం. అప్పుడు, తగిన ఎండబెట్టడం పద్ధతులు ఎంపిక చేయబడతాయి మరియు చివరగా, బాగా చెదరగొట్టబడిన అరుదైన భూమి సమ్మేళనం అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్‌లు కాల్సినేషన్ ద్వారా పొందబడతాయి.