Përgatitja eokside ultra të imëta të tokës së rrallë
Komponimet ultra të imëta të tokës së rrallë kanë një gamë më të gjerë përdorimesh krahasuar me komponimet e tokës së rrallë me madhësi të përgjithshme grimcash, dhe aktualisht ka më shumë kërkime mbi to. Metodat e përgatitjes ndahen në metodën e fazës së ngurtë, metodën e fazës së lëngshme dhe metodën e fazës së gaztë sipas gjendjes së agregimit të substancës. Aktualisht, metoda e fazës së lëngshme përdoret gjerësisht në laboratorë dhe industri për të përgatitur pluhura ultra të imëta të komponimeve të tokës së rrallë. Ajo përfshin kryesisht metodën e reshjes, metodën e xhelit sol, metodën hidrotermale, metodën e shablloneve, metodën e mikroemulsionit dhe metodën e hidrolizës alkide, ndër të cilat metoda e reshjes është më e përshtatshme për prodhimin industrial.
Metoda e reshjes është shtimi i precipituesit në tretësirën e kripës metalike për reshje, dhe më pas filtrimi, larja, tharja dhe zbërthimi me nxehtësi për të përftuar produkte pluhuri. Ajo përfshin metodën e reshjes direkte, metodën e reshjes uniforme dhe metodën e bashkëprecipitimit. Në metodën e reshjes së zakonshme, oksidet e tokës së rrallë dhe kripërat e tokës së rrallë që përmbajnë radikale të acidit të paqëndrueshëm mund të përftohen duke djegur precipitatin, me një madhësi grimcash prej 3-5 μm. Sipërfaqja specifike është më pak se 10 ㎡/g dhe nuk ka veti të veçanta fizike dhe kimike. Metoda e reshjes së karbonatit të amonit dhe metoda e reshjes së acidit oksalik janë aktualisht metodat më të përdorura për prodhimin e pluhurave të oksidit të zakonshëm, dhe për sa kohë që kushtet e procesit të metodës së reshjes ndryshohen, ato mund të përdoren për të përgatitur pluhura ultra të imëta të oksidit të tokës së rrallë.
Hulumtimet kanë treguar se faktorët kryesorë që ndikojnë në madhësinë e grimcave dhe morfologjinë e pluhurave ultra të imët të tokave të rralla në metodën e reshjes së bikarbonatit të amonit përfshijnë përqendrimin e tokës së rrallë në tretësirë, temperaturën e reshjeve, përqendrimin e agjentit të reshjeve, etj. Përqendrimi i tokës së rrallë në tretësirë është çelësi për formimin e pluhurave ultra të imët të shpërndara në mënyrë uniforme. Për shembull, në eksperimentin e reshjeve Y3+ për të përgatitur Y2O3, kur përqendrimi masiv i tokës së rrallë është 20~30g/L (i llogaritur nga Y2O3), procesi i reshjeve është i qetë, dhe pluhuri ultra i imët i oksidit të itrit i marrë nga reshjet e karbonatit me anë të tharjes dhe djegies është i vogël, uniform dhe dispersiteti është i mirë.
Në reaksionet kimike, temperatura është një faktor vendimtar. Në eksperimentet e mësipërme, kur temperatura është 60-70 ℃, reshjet janë të ngadalta, filtrimi është i shpejtë, grimcat janë të lirshme dhe uniforme, dhe ato janë në thelb sferike; Kur temperatura e reagimit është nën 50 ℃, reshjet formohen më shpejt, me më shumë kokrriza dhe madhësi më të vogla grimcash. Gjatë reagimit, sasia e CO2 dhe NH3 derdhet është më e vogël, dhe reshjet janë në një formë ngjitëse, e cila nuk është e përshtatshme për filtrim dhe larje. Pasi digjen në oksid itriumi, ende ka substanca bllokuese që agglomerohen seriozisht dhe kanë madhësi më të mëdha grimcash. Përqendrimi i bikarbonatit të amonit ndikon gjithashtu në madhësinë e grimcave të oksidit të itriumit. Kur përqendrimi i bikarbonatit të amonit është më pak se 1mol/L, madhësia e grimcave të oksidit të itriumit të përftuar është e vogël dhe uniforme; Kur përqendrimi i bikarbonatit të amonit tejkalon 1mol/L, do të ndodhin reshje lokale, duke shkaktuar agglomerim dhe grimca më të mëdha. Në kushte të përshtatshme, një madhësi grimcash prej 0.01-0.5 mund të merret pluhur oksidi ultrafine itriumi μM.
Në metodën e reshjes së oksalatit, tretësira e acidit oksalik shtohet me pika, ndërsa shtohet amoniaku për të siguruar një vlerë konstante të pH-it gjatë procesit të reagimit, duke rezultuar në një madhësi grimcash më të vogël se 1 μ M të pluhurit të oksidit të itriumit. Së pari, precipitoni tretësirën e nitratit të itriumit me ujë amoniaku për të përftuar koloid hidroksidi itriumi dhe më pas shndërrojeni atë me tretësirë të acidit oksalik për të përftuar një madhësi grimcash më të vogël se 1 μ pluhur Y2O3 prej m. Shtoni EDTA në një tretësirë Y3+ të nitratit të itriumit me një përqendrim prej 0.25-0.5mol/L, rregulloni pH-in në 9 me ujë amoniaku, shtoni oksalat amoniaku dhe hidhni një tretësirë HNO3 prej 3mol/L me një shpejtësi prej 1-8mL/min në 50 ℃ derisa reshja të jetë e plotë në pH=2. Mund të përftohet pluhur oksidi i itriumit me një madhësi grimcash prej 40-100nm.
Gjatë procesit të përgatitjesokside ultra të imëta të tokës së rrallëMe metodën e reshjeve, shkallë të ndryshme të aglomerimit janë të prirura të ndodhin. Prandaj, gjatë procesit të përgatitjes, është e nevojshme të kontrollohen në mënyrë strikte kushtet e sintezës, duke rregulluar vlerën e pH-it, duke përdorur precipitues të ndryshëm, duke shtuar dispersantë dhe metoda të tjera për të shpërndarë plotësisht produktet e ndërmjetme. Pastaj, zgjidhen metodat e përshtatshme të tharjes dhe së fundmi, pluhurat ultrafine të përbërjeve të rralla të tokës të shpërndara mirë merren nëpërmjet kalcinimit.
Koha e postimit: 21 Prill 2023