అల్ట్రాఫైన్ అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్ల తయారీ

తయారీఅతి అరుదైన ఆక్సైడ్లు

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

అవపాతం కోసం మెటల్ ఉప్పు ద్రావణానికి అవక్షేపణను జోడించి, ఆపై పొడి ఉత్పత్తులను పొందటానికి ఫిల్టర్, కడగడం, పొడి మరియు వేడి కుళ్ళిపోవడం అవపాతం పద్ధతి. ఇందులో ప్రత్యక్ష అవపాతం పద్ధతి, ఏకరీతి అవపాతం పద్ధతి మరియు కోప్రెసిపిటేషన్ పద్ధతి ఉన్నాయి. సాధారణ అవపాతం పద్ధతిలో, అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్లు మరియు అస్థిర ఆమ్ల రాడికల్స్ కలిగిన అరుదైన భూమి లవణాలను అవక్షేపణను కాల్చడం ద్వారా పొందవచ్చు, కణ పరిమాణం 3-5 μ m. నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం 10 ㎡/g కన్నా తక్కువ మరియు ప్రత్యేక భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉండదు. అమ్మోనియం కార్బోనేట్ అవపాతం పద్ధతి మరియు ఆక్సాలిక్ యాసిడ్ అవపాతం పద్ధతి ప్రస్తుతం సాధారణ ఆక్సైడ్ పౌడర్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతులు, మరియు అవపాతం పద్ధతి యొక్క ప్రక్రియ పరిస్థితులు మార్చబడినంత వరకు, అవి అల్ట్రాఫైన్ అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్ పౌడర్లను సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ అవపాత పద్ధతిలో అరుదైన భూమి అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్ల యొక్క కణ పరిమాణం మరియు పదనిర్మాణాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు ద్రావణంలో అరుదైన భూమి యొక్క గా ration త, అవపాత ఉష్ణోగ్రత, అవపాతం ఏజెంట్ గా ration త మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, Y2O3 ను సిద్ధం చేయడానికి Y3+అవపాతం యొక్క ప్రయోగంలో, అరుదైన భూమి యొక్క ద్రవ్యరాశి సాంద్రత 20 ~ 30G/L (Y2O3 చేత లెక్కించబడుతుంది) ఉన్నప్పుడు, అవపాతం ప్రక్రియ మృదువైనది, మరియు ఎండబెట్టడం మరియు దహనం చేయడం ద్వారా కార్బోనేట్ అవపాతం నుండి పొందిన Yttrium ఆక్సైడ్ అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్ చిన్నది, యూనిఫేమ్ మరియు చెదరగొట్టడం మంచిది.

రసాయన ప్రతిచర్యలలో, ఉష్ణోగ్రత నిర్ణయాత్మక కారకం. పై ప్రయోగాలలో, ఉష్ణోగ్రత 60-70 when ఉన్నప్పుడు, అవపాతం నెమ్మదిగా ఉంటుంది, వడపోత వేగంగా ఉంటుంది, కణాలు వదులుగా మరియు ఏకరీతిగా ఉంటాయి మరియు అవి ప్రాథమికంగా గోళాకారంగా ఉంటాయి; ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 50 about కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అవపాతం వేగంగా ఏర్పడుతుంది, ఎక్కువ ధాన్యాలు మరియు చిన్న కణ పరిమాణాలు ఉంటాయి. ప్రతిచర్య సమయంలో, CO2 మరియు NH3 ఓవర్‌ఫ్లోల మొత్తం తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు అవపాతం అంటుకునే రూపంలో ఉంటుంది, ఇది వడపోత మరియు వాషింగ్‌కు తగినది కాదు. Yttrium ఆక్సైడ్‌లోకి కాలిపోయిన తరువాత, తీవ్రంగా సంకలనం చేసే మరియు పెద్ద కణ పరిమాణాలను కలిగి ఉన్న బ్లాకీ పదార్థాలు ఇప్పటికీ ఉన్నాయి. అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ యొక్క గా ration త కూడా Yttrium ఆక్సైడ్ యొక్క కణ పరిమాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ యొక్క గా ration త 1 మోల్/ఎల్ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పొందిన వైట్రియం ఆక్సైడ్ కణ పరిమాణం చిన్నది మరియు ఏకరీతిగా ఉంటుంది; అమ్మోనియం బైకార్బోనేట్ యొక్క గా ration త 1 మోల్/ఎల్ దాటినప్పుడు, స్థానిక అవపాతం సంభవిస్తుంది, దీనివల్ల సముదాయం మరియు పెద్ద కణాలు ఉంటాయి. తగిన పరిస్థితులలో, 0.01-0.5 యొక్క కణ పరిమాణాన్ని μ m అల్ట్రాఫైన్ వైట్రియం ఆక్సైడ్ పౌడర్ పొందవచ్చు.

ఆక్సలేట్ అవపాతం పద్ధతిలో, ఆక్సాలిక్ ఆమ్ల ద్రావణాన్ని డ్రాప్‌వైస్‌గా కలుపుతారు, అయితే ప్రతిచర్య ప్రక్రియలో స్థిరమైన పిహెచ్ విలువను నిర్ధారించడానికి అమ్మోనియా జోడించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా కణ పరిమాణం 1 μ m కన్నా తక్కువ వైట్రియం ఆక్సైడ్ పౌడర్ అవుతుంది. మొదట, యట్రియం హైడ్రాక్సైడ్ ఘర్షణను పొందటానికి అమ్మోనియా నీటితో యట్రియం నైట్రేట్ ద్రావణాన్ని అవక్షేపించండి, ఆపై దానిని ఆక్సాలిక్ యాసిడ్ ద్రావణంతో మార్చండి, 1 μ y2o3 పొడి m కన్నా తక్కువ కణ పరిమాణాన్ని పొందండి. 0.25-0.5 మోల్/ఎల్ గా ration తతో వైట్రియం నైట్రేట్ యొక్క Y3+ద్రావణానికి EDTA వేసి, పిహెచ్‌ను అమ్మోనియా నీటితో 9 కి సర్దుబాటు చేసి, అమ్మోనియం ఆక్సలేట్ వేసి, 3 మోల్/ఎల్ హెచ్‌ఎన్‌ఓ 3 ద్రావణాన్ని 1-8 ఎంఎల్/నిమిషం 50 వద్ద బిందు. 40-100nm కణ పరిమాణంతో Yttrium ఆక్సైడ్ పౌడర్‌ను పొందవచ్చు.

సిద్ధం చేసే ప్రక్రియలోఅతి అరుదైన ఆక్సైడ్లుఅవపాతం పద్ధతి ద్వారా, వివిధ స్థాయిల సంకలనం సంభవించే అవకాశం ఉంది. అందువల్ల, తయారీ ప్రక్రియలో, పిహెచ్ విలువను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వేర్వేరు ప్రెసిపిటెంట్లను ఉపయోగించడం ద్వారా, ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులను పూర్తిగా చెదరగొట్టడానికి చెదరగొట్టడం మరియు ఇతర పద్ధతులను జోడించడం ద్వారా సంశ్లేషణ పరిస్థితులను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం అవసరం. అప్పుడు, తగిన ఎండబెట్టడం పద్ధతులు ఎంపిక చేయబడతాయి మరియు చివరకు, బాగా చెదరగొట్టబడిన అరుదైన ఎర్త్ కాంపౌండ్ అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్లు కాల్సినేషన్ ద్వారా పొందబడతాయి.