38245-38-4/碳酸釹

【背景及概況】^[1][2]

稀土元素包括鑭系元素15種和鈧、釔，共17種。我國是世界上稀土儲量最多的國家，分布達18個省市。稀土農(nóng)用是我國科技工作者經(jīng)過多年努力取得的具有中國特色的科研成果，現(xiàn)已作為我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一項重要措施大力推廣。碳酸稀土易溶于酸，形成相應(yīng)的鹽和二氧化碳，可方便地用于各種稀土鹽和配合物的合成，且不引入陰離子雜質(zhì)。例如與硝酸、鹽酸、硝酸、高氯酸、硫酸等強酸反應(yīng)可形成水溶性鹽與磷酸、氫氟酸反應(yīng)可轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性稀土磷酸鹽和氟化物與許多有機酸反應(yīng)可形成相應(yīng)的稀土有機配位化合物，它們隨溶液值的不同可以是可溶性的絡(luò)陽離子或絡(luò)陰離子，或溶解度較小的中性化合物沉淀。另一方面，碳酸稀土經(jīng)鍛燒可分解為相應(yīng)的氧化物，直接用于許多稀土新材料的制備。目前，我國的碳酸稀土年產(chǎn)量有萬多噸，占所有稀土商品量中的四分之一以上，表明碳酸稀土的工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用在稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中占有相當(dāng)重要的地位。

碳酸釹化學(xué)式C₃H₂Nd₂O₁₀。分子量486.52200。在輕稀土碳酸鹽中，碳酸欽是最難結(jié)晶的。用碳酸氫錢與可溶性欽鹽反應(yīng)形成的無定型沉淀難以在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)結(jié)晶轉(zhuǎn)化。因此，在碳酸欽的工業(yè)生產(chǎn)上存在的主要問題是結(jié)晶困難，生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品物理性能如粒度和比重還不夠理想。要解決這些問題，需要對碳酸欽的結(jié)晶性能有全面的認識和掌握。

【生產(chǎn)工藝】^[2][3]

1. 溶劑萃取法：原料為用甲基膦酸二甲庚酯(P350)提鑭后的稀土反萃液，濃縮成含總RexOy150/L、FINO30.3 mol/L的稀土溶液。第一步用二(2-乙基己基)磷酸(P2O4)-煤油溶液進行釹釤分組，第二步用氯化三烷基甲胺(N263)-煤油溶液萃取釹，得到酸性硝酸釹溶液。用氨水中和，在較低溫度下加入碳酸氫銨沉淀出碳酸釹，過濾、洗滌、離心、干燥即為產(chǎn)品。

2. 用碳酸氫銨作沉淀劑制取碳酸釹：農(nóng)用碳酸氫銨作稀土沉淀劑，制得了易沉降、過濾的晶型碳酸釹，這種碳酸釹灼燒成氧化釹，各項質(zhì)量指標均優(yōu)于氧化釹產(chǎn)品國家標準，反應(yīng)過程如下：

【應(yīng)用】^[3][4]

碳酸釹可用作玻璃的脫色劑和著色劑，還可用于制備其他納米材料等，應(yīng)用及舉例如下：

1. 一種能夠強烈地吸收紫外線和可見光的黃光部分的強吸收紫外線的防眩目紫色玻璃。以普通鈉鈣硅浮法玻璃的組成作為基礎(chǔ)，包括下列原料的重量百分比組分；氧化硅72~82％，氧化鈉6~15％，氧化鈣4~13％，氧化鎂2~8％，氧化鋁0~3％、氧化鐵0.05~0.3％，碳酸鈰0.1~3％，碳酸釹0.4~1.2％，二氧化錳0.5~3％。該種4mm厚玻璃具有大于80％的可見光透過率，小于15％的紫外線透過率，568~590nm波長的透過率小于15％。

2. 一種吸熱節(jié)能涂料，其特征是由填料和成膜料混合而成，所述填料按以下重量份數(shù)的原料混合而成：二氧化硅20～35份，氧化鋁8～20份，氧化鈦4～10份，氧化鋯4～10份，氧化鋅1～5份，氧化鎂1～5份，碳化硅0.8～5份，氧化釔0.02～0.5份，三氧化二鉻0.01～1.5份，高嶺土 0.01～1.5份，稀土材料0.01～1.5份，炭黑0.8～5份，各原料的粒徑為1～5μm；其中，所述稀土材料包括碳酸鑭0.01～1.5份、碳酸鈰0.01～1.5份、碳酸鐠0.01～1.5 份、碳酸釹0.01～1.5份和硝酸钷0.01～1.5份；所述成膜料為碳酸鉀鈉；所述碳酸鉀鈉為相同重量的碳酸鉀與碳酸鈉混合而成；所述填料與成膜料的重量混合比為2.5：7.5、3.8：6.2或者4.8：5.2。進一步，一種吸熱節(jié)能涂料的制備方法，其特征是包括以下步驟：

步驟一，填料的制備，首先按重量份數(shù)分別稱取二氧化硅20～35份，氧化鋁8～20份，氧 化鈦4～10份，氧化鋯4～10份，氧化鋅1～5份，氧化鎂1～5份，碳化硅0.8～5份，氧化釔0.02 ～0.5份，三氧化二鉻0.01～1.5份，高嶺土0.01～1.5份，稀土材料0.01～1.5份，炭黑0.8～5份，然后在混料機中將其混合均勻后得到填料；其中，所述稀土材料包括碳酸鑭0.01～1.5份、碳酸鈰0.01～1.5份、碳酸鐠0.01～1.5 份、碳酸釹0.01～1.5份和硝酸钷0.01～1.5份；

步驟二，成膜料的制備，所述成膜料為碳酸鉀鈉；首先按重量份數(shù)分別稱取碳酸鉀與碳酸鈉，然后將其混合均勻后得到成膜料；所述碳酸鉀鈉為相同重量的碳酸鉀與碳酸鈉混合而成；

步驟三，將填料和膜料按重量混合比為2.5：7.5、3.8：6.2或者4.8：5.2進行混合分散均 勻后得到混合料；

步驟四，將混合料進行球磨6～8小時，然后過篩網(wǎng)得到成品，所述篩網(wǎng)的目數(shù)為1～5μm。

【參考文獻】

[1] 黃婷. 碳酸釔, 碳酸釹的結(jié)晶及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 南昌大學(xué), 2005.

[2] 冷忠義, 馬瑩. 用碳酸氫銨作沉淀劑制取碳酸釹和氧化釹[J]. 稀土, 2000, 21(6): 26-29.

[3] 李梅：柳召剛：張曉偉：胡艷宏：王覓堂：張永強.強吸收紫外線的防眩目紫色玻璃. CN200910258727.9，申請日2009-12-11

[4] 張積喜.一種吸熱節(jié)能涂料及其制備方法. CN201710930983.2，申請日2017-10-09