La extracción, preparación y almacenamiento seguro deóxido de gadolinio (GD₂O₃)son aspectos importantes del procesamiento de elementos de tierras raras. La siguiente es una descripción detallada:
一、 Método de extracción de óxido de gadolinio
El óxido de gadolinio generalmente se extrae de minerales de tierras raras que contienen gadolinio, los minerales comunes incluyen monazita y Bastnäsite. El proceso de extracción incluye principalmente los siguientes pasos:
1.e descomposición:
El mineral de tierra rara se descompone por el método ácido o alcalino.
Método ácido: trate el mineral con ácido sulfúrico concentrado o ácido clorhídrico para convertir los elementos de tierras raras en sales solubles.
Método alcalino: use hidróxido de sodio o hidróxido de potasio para derretir el mineral a alta temperatura para convertir los elementos de tierras raras en hidróxidos.
2. Separación de la Tierra para estar:
Gadolinio separado de soluciones mixtas de tierras raras por extracción de solventes o intercambio iónico.
Método de extracción de solventes: use solventes orgánicos (como el fosfato tributilo) para extraer selectivamente iones de gadolinio.
Método de intercambio iónico: use la resina de intercambio de iones para separar los iones de gadolinio.
3.Purificación de gadolinio:
A través de múltiples extracciones o intercambio de iones, se eliminan otros elementos e impurezas de tierras raras para obtener compuestos de gadolinio de alta pureza (como cloruro de gadolinio o nitrato de gadolinio).
4. Conversión al óxido de gadolinio:
El compuesto de gadolinio purificado (como el nitrato de gadolinio o el oxalato de gadolinio) se calcina a alta temperatura para descomponer y generar óxido de gadolinio.
Ejemplo de reacción: 2 GD (NO₃) ₃ → GD₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
二、 Método de preparación de óxido de gadolinio
1. Método de calcinación de alta temperatura:
Las sales de calcina gadolinio (como el nitrato de gadolinio, el oxalato de gadolinio o el carbonato de gadolinio) a alta temperatura (superior a 800 ° C) para descomponer y generar óxido de gadolinio.
Este es el método de preparación más utilizado y es adecuado para la producción a gran escala.
2. Método hidrotérmico:
Las nanopartículas de óxido de gadolinio se generan reaccionando sales de gadolinio con soluciones alcalinas bajo condiciones hidrotérmicas de alta temperatura y alta presión.
Este método puede preparar óxido de gadolinio de alta pureza con un tamaño de partícula uniforme.
3. Método de Sol-Gel:
Las sales de gadolinio se mezclan con precursores orgánicos (como el ácido cítrico) para formar un sol, que luego se gelifica, se seca y calcina para obtener óxido de gadolinio.
Este método es adecuado para preparar el polvo de óxido de gadolinio a nanoescala.
三、 Condiciones de almacenamiento seguro de óxido de gadolinio
El óxido de gadolinio es relativamente estable a temperatura ambiente, pero aún se deben observar las siguientes condiciones de almacenamiento para garantizar la seguridad y el rendimiento del material:
1.PROFURA DE MOSTURA:
El óxido de gadolinio tiene un cierto grado de higroscópica y debe almacenarse en un entorno seco para evitar el contacto con la humedad.
Se recomienda usar un contenedor sellado y agregar un desecante (como el gel de sílice).
2. a prueba de luz:
El óxido de gadolinio es sensible a la luz, y la exposición a largo plazo a una luz fuerte puede afectar su rendimiento.
Debe almacenarse en un lugar fresco y oscuro.
3. Control de temperatura:
La temperatura de almacenamiento debe controlarse dentro del rango de temperatura ambiente (15-25 ° C), evitando entornos de alta o baja temperatura.
La alta temperatura puede causar cambios estructurales en el óxido de gadolinio, y la baja temperatura puede causar higroscopicidad.
4. Evaluar el contacto con ácido:
El óxido de gadolinio es un óxido alcalino y reaccionará violentamente con ácido.
Manténgase alejado de las sustancias ácidas durante el almacenamiento.
5. Presentamiento del polvo:
El polvo de óxido de gadolinio puede irritar el tracto respiratorio y la piel.
Use recipientes sellados cuando almacene y use equipo de protección (como máscaras y guantes) al manejar.
IV. Precauciones
1.Toxicidad:El óxido de gadolinio en sí tiene poca toxicidad, pero su polvo puede irritar el tracto respiratorio y la piel, por lo que se debe evitar el contacto directo.
2. Eliminación de la estancamiento:Los desechos de óxido de gadolinio deben reciclarse o tratarse de acuerdo con las regulaciones de manejo de productos químicos peligrosos para evitar la contaminación ambiental.
A través de los métodos de extracción, preparación y almacenamiento anteriores, se puede obtener óxido de gadolinio de alta calidad de manera eficiente y segura para satisfacer sus necesidades en los campos de materiales magnéticos, dispositivos ópticos, imágenes médicas, etc.
Tiempo de publicación: febrero 28-2025