Здабыча, падрыхтоўка і бяспечнае захоўваннеаксід гадалінія (Gd₂O₃)з'яўляюцца важнымі аспектамі апрацоўкі рэдказямельных элементаў. Ніжэй прыведзена падрабязнае апісанне:
Метад экстракцыі аксіду гадалінія
Аксід гадалінія звычайна здабываюць з рэдказямельных руд, якія змяшчаюць гадаліній, да распаўсюджаных руд адносяцца манацыт і бастнэзіт. Працэс здабывання ў асноўным уключае наступныя этапы:
1. Раскладанне руды:
Рэдказямельныя руды раскладаюць кіслотным або шчолачным метадам.
Кіслотны метад: апрацоўка руды канцэнтраванай сернай кіслатой або салянай кіслатой для пераўтварэння рэдказямельных элементаў у растваральныя солі.
Шчолачны метад: выкарыстоўвайце гідраксід натрыю або гідраксід калію для плаўлення руды пры высокай тэмпературы, каб пераўтварыць рэдказямельныя элементы ў гідраксіды.
2. Падзел рэдказямельных элементаў:
Аддзяліць гадаліній ад змешаных раствораў рэдказямельных элементаў можна экстракцыяй растваральнікам або іённым абменам.
Метад экстракцыі растваральнікам: для селектыўнай экстракцыі іёнаў гадалінія выкарыстоўвайце арганічныя растваральнікі (напрыклад, трыбутылфасфат).
Метад іённага абмену: выкарыстоўвайце іёнаабменную смалу для аддзялення іёнаў гадалінія.
3. Ачыстка гадалінія:
Шляхам шматразовай экстракцыі або іённага абмену іншыя рэдказямельныя элементы і прымешкі выдаляюцца для атрымання высакаякасных злучэнняў гадалінія (напрыклад, хларыду гадалінія або нітрату гадалінія).
4. Пераўтварэнне ў аксід гадалінія:
Ачышчанае злучэнне гадалінія (напрыклад, нітрат гадалінія або аксалат гадалінія) прапальваюць пры высокай тэмпературы для раскладання і атрымання аксіду гадалінія.
Прыклад рэакцыі: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
Спосаб атрымання аксіду гадалінія
1. Метад кальцынацыі пры высокай тэмпературы:
Солі гадалінія кальцыну (напрыклад, нітрат гадалінія, аксалат гадалінія або карбанат гадалінія) пры высокай тэмпературы (вышэй за 800°C) раскладаюцца з утварэннем аксіду гадалінія.
Гэта найбольш распаўсюджаны метад падрыхтоўкі, які падыходзіць для буйной вытворчасці.
2. Гідратэрмальны метад:
Наначасціцы аксіду гадалінія атрымліваюць у выніку рэакцыі соляў гадалінія са шчолачнымі растворамі пры высокай тэмпературы і высокім ціску ў гідратэрмальных умовах.
Гэты метад дазваляе атрымаць аксід гадалінія высокай чысціні з аднастайным памерам часціц.
3. Золь-гель метад:
Солі гадалінія змешваюць з арганічнымі папярэднікамі (напрыклад, цытрынавай кіслатой) для ўтварэння золя, які затым гелеўтвараюць, сушаць і кальцыніруюць для атрымання аксіду гадалінія.
Гэты метад падыходзіць для падрыхтоўкі нанамаштабнага парашка аксіду гадалінія.
Бяспечныя ўмовы захоўвання аксіду гадалінія
Аксід гадалінія адносна стабільны пры пакаёвай тэмпературы, але для забеспячэння бяспекі і прадукцыйнасці матэрыялу ўсё ж варта выконваць наступныя ўмовы захоўвання:
1. Вільгаценепранікальнасць:
Аксід гадалінія мае пэўную ступень гіграскапічнасці і павінен захоўвацца ў сухім асяроддзі, каб пазбегнуць кантакту з вільгаццю.
Рэкамендуецца выкарыстоўваць герметычны кантэйнер і дадаць асушальнік (напрыклад, сілікагель).
2. Святлонепранікальны:
Аксід гадалінія адчувальны да святла, і працяглы ўздзеянне моцнага святла можа паўплываць на яго працу.
Захоўваць варта ў прахалодным, цёмным месцы.
3. Кантроль тэмпературы:
Тэмпературу захоўвання варта кантраляваць у межах пакаёвай тэмпературы (15-25°C), пазбягаючы асяроддзя з высокімі або нізкімі тэмпературамі.
Высокая тэмпература можа выклікаць структурныя змены аксіду гадалінія, а нізкая — гіграскапічнасць.
4. Пазбягайце кантакту з кіслатой:
Аксід гадалінія — гэта шчолачны аксід, які бурна рэагуе з кіслатой.
Трымаць далей ад кіслых рэчываў падчас захоўвання.
5. Прадухіленне пылу:
Парашок аксіду гадалінія можа раздражняць дыхальныя шляхі і скуру.
Выкарыстоўвайце герметычныя кантэйнеры пры захоўванні і апранайце сродкі абароны (напрыклад, маскі і пальчаткі) пры працы.
IV. Меры засцярогі
1. Таксічнасць:Сам аксід гадалінія мае нізкую таксічнасць, але яго пыл можа раздражняць дыхальныя шляхі і скуру, таму варта пазбягаць непасрэднага кантакту.
2. Утылізацыя адходаў:Адходы аксіду гадалінія павінны быць перапрацаваны або апрацаваны ў адпаведнасці з правіламі абыходжання з небяспечнымі хімічнымі рэчывамі, каб пазбегнуць забруджвання навакольнага асяроддзя.
Дзякуючы вышэйзгаданым метадам экстракцыі, падрыхтоўкі і захоўвання можна эфектыўна і бяспечна атрымліваць высакаякасны аксід гадалінія для задавальнення патрэб у галіне магнітных матэрыялаў, аптычных прылад, медыцынскай візуалізацыі і г.д.
Час публікацыі: 28 лютага 2025 г.