Ekstraheerimine, ettevalmistamine ja ohutu ladustaminegadoliiniumoksiid (Gd₂O₃)on haruldaste muldmetallide töötlemise olulised aspektid. Järgnev on üksikasjalik kirjeldus：
Gadoliiniumoksiidi ekstraheerimismeetod
Gadoliiniumoksiidi ekstraheeritakse tavaliselt gadoliiniumi sisaldavatest haruldastest muldmetallide maakidest, levinud maakide hulka kuuluvad monatsiit ja bastnäsiit. Ekstraheerimisprotsess hõlmab peamiselt järgmisi samme:
1. Maagi lagunemine:
Haruldaste muldmetallide maaki lagundatakse happe või aluselise meetodi abil.
Happemeetod: maagi töötlemine kontsentreeritud väävelhappe või vesinikkloriidhappega, et muuta haruldased muldmetallid lahustuvateks sooladeks.
Leeliseline meetod: haruldaste muldmetallide hüdroksiidideks muutmiseks kasutage maagi sulatamiseks kõrgel temperatuuril naatriumhüdroksiidi või kaaliumhüdroksiidi.
2. Haruldaste muldmetallide eraldamine:
Eraldage gadoliinium haruldaste muldmetallide lahustest lahustiekstraktsiooni või ioonvahetuse teel.
Lahustiekstraktsioonimeetod: gadoliiniumiioonide selektiivseks ekstraheerimiseks kasutage orgaanilisi lahusteid (näiteks tributüülfosfaati).
Ioonvahetusmeetod: gadoliiniumiioonide eraldamiseks kasutage ioonvahetusvaiku.
3. Gadoliiniumi puhastamine:
Mitmekordse ekstraheerimise või ioonvahetuse abil eemaldatakse muud haruldased muldmetallid ja lisandid, et saada kõrge puhtusastmega gadoliiniumiühendeid (näiteks gadoliiniumkloriidi või gadoliiniumnitraati).
4. Muundamine gadoliiniumoksiidiks:
Puhastatud gadoliiniumiühendit (näiteks gadoliiniumnitraati või gadoliiniumoksalaati) kaltsineeritakse kõrgel temperatuuril, et see laguneks ja tekiks gadoliiniumoksiid.
Reaktsiooninäide: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
Gadoliiniumoksiidi valmistusmeetod
1.Kõrge temperatuuriga kaltsineerimise meetod:
Kaltsineeritud gadoliiniumsoolid (näiteks gadoliiniumnitraat, gadoliiniumoksalaat või gadoliiniumkarbonaat) kõrgel temperatuuril (üle 800 °C) lagunevad ja tekivad gadoliiniumoksiid.
See on kõige sagedamini kasutatav valmistusviis ja sobib suurtootmiseks.
2. Hüdrotermiline meetod:
Gadoliiniumoksiidi nanoosakesed tekivad gadoliiniumisoolade reageerimisel leeliseliste lahustega kõrgel temperatuuril ja kõrgsurvel hüdrotermilistes tingimustes.
Selle meetodi abil saab valmistada ühtlase osakeste suurusega kõrge puhtusastmega gadoliiniumoksiidi.
3.Sool-geel meetod:
Gadoliiniumsoolad segatakse orgaaniliste lähteainetega (näiteks sidrunhappega), moodustades sooli, mis seejärel geelistatakse, kuivatatakse ja kaltsineeritakse, et saada gadoliiniumoksiidi.
See meetod sobib nanoskaala gadoliiniumoksiidi pulbri valmistamiseks.
Gadoliiniumoksiidi ohutud säilitustingimused
Gadoliiniumoksiid on toatemperatuuril suhteliselt stabiilne, kuid ohutuse ja materjali toimivuse tagamiseks tuleks siiski järgida järgmisi säilitustingimusi:
1. Niiskuskindel:
Gadoliiniumoksiidil on teatav hügroskoopsus ja seda tuleks hoida kuivas keskkonnas, et vältida kokkupuudet niiskusega.
Soovitatav on kasutada suletud anumat ja lisada kuivatusainet (näiteks silikageeli).
2. Valguskindel:
Gadoliiniumoksiid on valgustundlik ja pikaajaline kokkupuude tugeva valgusega võib selle toimivust mõjutada.
Hoida jahedas ja pimedas kohas.
3.Temperatuuri reguleerimine:
Säilitustemperatuuri tuleks reguleerida toatemperatuuril (15–25 °C), vältides kõrge või madala temperatuuriga keskkonda.
Kõrge temperatuur võib põhjustada gadoliiniumoksiidi struktuurimuutusi ja madal temperatuur võib põhjustada hügroskoopsust.
4. Vältige kokkupuudet happega:
Gadoliiniumoksiid on leeliseline oksiid ja reageerib ägedalt happega.
Säilitamise ajal hoida eemal happelistest ainetest.
5. Vältige tolmu:
Gadoliiniumoksiidi pulber võib ärritada hingamisteid ja nahka.
Ladustamise ajal kasutage suletud mahuteid ja käitlemise ajal kandke kaitsevahendeid (nt maski ja kindaid).
IV. Ettevaatusabinõud
1. Toksilisus:Gadoliiniumoksiid ise on madala toksilisusega, kuid selle tolm võib ärritada hingamisteid ja nahka, seega tuleks otsest kokkupuudet vältida.
2. Jäätmete kõrvaldamine:Gadoliiniumoksiidi jäätmed tuleks keskkonnareostuse vältimiseks taaskasutada või töödelda vastavalt ohtlike kemikaalide käitlemise eeskirjadele.
Ülaltoodud ekstraheerimis-, ettevalmistus- ja säilitamismeetodite abil saab kvaliteetset gadoliiniumoksiidi tõhusalt ja ohutult saada, et rahuldada oma vajadusi magnetiliste materjalide, optiliste seadmete, meditsiinilise pildistamise jms valdkonnas.
Postituse aeg: 28. veebruar 2025