كيف يتم استخراج أكسيد الجادولينيوم وإعداده؟ وما هي ظروف التخزين الآمنة؟

الاستخراج والإعداد والتخزين الآمن لـأكسيد الجادولينيوم (gd₂o₃)هي جوانب مهمة لمعالجة العناصر الأرضية النادرة. فيما يلي وصف مفصل :

 

一、 طريقة استخراج أكسيد الجادولينيوم

 

عادة ما يتم استخراج أكسيد الجادولينيوم من خامات الأرض النادرة التي تحتوي على الجادولينيوم ، وتشمل الخامات الشائعة من المونيازيت والباستنسيت. تتضمن عملية الاستخراج بشكل أساسي الخطوات التالية:

 

1. التحلل:

 

يتحلل خام الأرض النادر بواسطة طريقة الحمض أو القلوية.

 

طريقة الحمض: تعامل مع خام حمض الكبريتيك المركز أو حمض الهيدروكلوريك لتحويل العناصر الأرضية النادرة إلى أملاح قابلة للذوبان.

 

الطريقة القلوية: استخدم هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم لإذابة خام في درجة حرارة عالية لتحويل العناصر الأرضية النادرة إلى هيدروكسيدات.

 

2. راري فصل الأرض:

 

منفصل الجادولينيوم عن حلول أرضية نادرة مختلطة عن طريق استخراج المذيبات أو تبادل أيون.

 

طريقة استخراج المذيبات: استخدم المذيبات العضوية (مثل الفوسفات tribtyl) لاستخراج أيونات الجادولينيوم بشكل انتقائي.

 

طريقة التبادل الأيوني: استخدم راتنجات التبادل الأيوني لفصل أيونات الجادولينيوم.

 

3. تنظيم الجادولينيوم:

 

من خلال عمليات الاستخراج المتعددة أو تبادل الأيونات ، تتم إزالة عناصر أرضية نادرة أخرى وشوائب للحصول على مركبات الجادولينيوم عالية النقاء (مثل كلوريد الجادولينيوم أو نترات الجادولينيوم).

 

4. التحول إلى أكسيد الجادولينيوم:

 

يتم تركيب مركب الجادولينيوم المنقى (مثل نترات الجادولينيوم أو أكسالات الجادولينيوم) في درجة حرارة عالية لتحلل وتوليد أكسيد الجادولينيوم.

 

مثال رد الفعل: 2 GD (NO₃) ₃ → GD₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂

مخطط انسيابي لاستخراج أكسيد الجادولينيوم

二、 طريقة إعداد أكسيد الجادولينيوم

 

1. طريقة التكلفة في درجة الحرارة العالية:

 

أملاح الجادولينيوم (مثل نترات الجادولينيوم ، أوكسالات الجادولينيوم أو كربونات الجادولينيوم) في درجة حرارة عالية (أعلى من 800 درجة مئوية) لتحلل وتوليد أكسيد الجادولينيوم.

 

هذه هي طريقة التحضير الأكثر شيوعًا وهي مناسبة للإنتاج على نطاق واسع.

 

2. طريقة الهيدروثروغرافية:

 

يتم إنشاء الجسيمات النانوية لأكسيد الجادولينيوم عن طريق رد فعل أملاح الجادولينيوم مع المحاليل القلوية تحت درجة حرارة عالية وظروف حرارية مائية عالية الضغط.

 

يمكن لهذه الطريقة إعداد أكسيد الجادولينيوم عالي النقاء مع حجم الجسيمات الموحدة.

 

3. Sol-Gel Method:

 

يتم خلط أملاح الجادولينيوم مع السلائف العضوية (مثل حمض الستريك) لتشكيل SOL ، ثم يتم تجفيفها وتجفيفها ومكتبها للحصول على أكسيد الجادولينيوم.

 

هذه الطريقة مناسبة لإعداد مسحوق أكسيد الجادولينيوم النانوي.

 

أكسيد الجادولينيوم

 

ظروف تخزين آمنة لأكسيد الجادولينيوم

 

أكسيد الجادولينيوم مستقر نسبيًا في درجة حرارة الغرفة ، ولكن لا يزال ينبغي ملاحظة ظروف التخزين التالية لضمان السلامة وأداء المواد:

 

1.-moisture مقاوم:

 

أكسيد الجادولينيوم لديه درجة معينة من الرطوبة ويجب تخزينه في بيئة جافة لتجنب الاتصال بالرطوبة.

 

يوصى باستخدام حاوية مختومة وإضافة مجففة (مثل هلام السيليكا).

 

2. الإضاءة المقاومة:

 

أكسيد الجادولينيوم حساس للضوء ، وقد يؤثر التعرض طويل الأجل للضوء القوي على أدائه.

 

يجب تخزينها في مكان بارد مظلم.

 

3. التحكم في درجة الحرارة:

 

يجب التحكم في درجة حرارة التخزين في نطاق درجة حرارة الغرفة (15-25 درجة مئوية) ، وتجنب بيئات درجة الحرارة العالية أو المنخفضة.

 

قد تتسبب ارتفاع درجة الحرارة في التغيرات الهيكلية في أكسيد الجادولينيوم ، وقد تسبب انخفاض درجة الحرارة رطوبة.

 

4. ملامسة التجميل مع الحمض:

 

أكسيد الجادولينيوم هو أكسيد قلوي وسيتفاعل بعنف مع الحمض.

 

الابتعاد عن المواد الحمضية أثناء التخزين.

 

5. غبار التخفيف:

 

قد يهيج مسحوق أكسيد الجادولينيوم الجهاز التنفسي والجلد.

 

استخدم الحاويات المختومة عند تخزين وارتداء معدات واقية (مثل الأقنعة والقفازات) عند التعامل.

 

رابعا. احتياطات

 

1. السمية:أكسيد الجادولينيوم نفسه منخفض في السمية ، لكن غباره قد يهيج الجهاز التنفسي والجلد ، لذلك يجب تجنب التلامس المباشر.

 

2. التخلص من النفايات:يجب إعادة تدوير أكسيد الجادولينيوم النفايات أو معالجته وفقًا للمواد الكيميائية الخطرة التي تتعامل مع اللوائح لتجنب التلوث البيئي.

 

من خلال طرق الاستخراج والإعداد والتخزين أعلاه ، يمكن الحصول على أكسيد الجادولينيوم عالي الجودة بكفاءة وأمان لتلبية احتياجاتها في مجالات المواد المغناطيسية والأجهزة البصرية والتصوير الطبي ، إلخ.


وقت النشر: فبراير -28-2025