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(guó)是世界上稀土儲(chǔ)量最多的國(guó)家，分布達(dá)18個(gè)省市。稀土農(nóng)用是我國(guó)科技工作者經(jīng)過(guò)多年努力取得的具有中國(guó)特色的科研成果，現(xiàn)已作為我國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一項(xiàng)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(qiáng)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(jī)酸反應(yīng)可形成相應(yīng)的稀土有機(jī)配位化合物，它們隨溶液值的不同可以是可溶性的絡(luò)陽(yáng)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(guó)的碳酸稀土年產(chǎn)量有萬(wàn)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(wú)定型沉淀難以在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)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(wèn)題是結(jié)晶困難，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品物理性能如粒度和比重還不夠理想。要解決這些問(wèn)題，需要對(duì)碳酸欽的結(jié)晶性能有全面的認(rèn)識(shí)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(jìn)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(guò)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(guò)濾的晶型碳酸釹，這種碳酸釹灼燒成氧化釹，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于氧化釹產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，反應(yīng)過(guò)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(qiáng)烈地吸收紫外線和可見(jiàn)光的黃光部分的強(qiáng)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(jiàn)光透過(guò)率，小于15％的紫外線透過(guò)率，568~590nm波長(zhǎng)的透過(guò)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(jìn)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(jī)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(jìn)行混合分散均 勻后得到混合料；

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

【參考文獻(xiàn)】

[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(qiáng).強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃. CN200910258727.9，申請(qǐng)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(qǐng)日2017-10-09