Útdráttur, undirbúningur og örugg geymsla ágadólíníumoxíð (Gd₂O₃)eru mikilvægir þættir í vinnslu sjaldgæfra jarðefna. Eftirfarandi er ítarleg lýsing:
Útdráttaraðferð fyrir gadólíníumoxíð
Gadolíníumoxíð er venjulega unnið úr sjaldgæfum jarðmálmgrýti sem inniheldur gadólíníum, algeng málmgrýti eru mónasít og bastnäsít. Útdráttarferlið felur aðallega í sér eftirfarandi skref:
1. Niðurbrot málmgrýtis:
Sjaldgæft jarðmálmgrýti er brotið niður með sýru- eða basískri aðferð.
Sýruaðferð: Meðhöndlið málmgrýtið með óblandaðri brennisteinssýru eða saltsýru til að breyta sjaldgæfu jarðmálmunum í leysanleg sölt.
Alkalísk aðferð: Notið natríumhýdroxíð eða kalíumhýdroxíð til að bræða málmgrýtið við háan hita til að breyta sjaldgæfum jarðefnum í hýdroxíð.
2. Aðskilnaður sjaldgæfra jarðefna:
Aðskiljið gadólíníum frá blönduðum lausnum af sjaldgæfum jarðmálmum með leysiefnaútdrætti eða jónaskiptum.
Aðferð við útdrátt með leysiefni: Notið lífræn leysiefni (eins og tríbútýlfosfat) til að draga út gadólíníumjónir á sértækan hátt.
Jónaskiptaaðferð: Notið jónaskiptaplastefni til að aðskilja gadólíníumjónir.
3. Hreinsun gadólíníums:
Með endurteknum útdrætti eða jónaskiptum eru önnur sjaldgæf jarðefni og óhreinindi fjarlægð til að fá mjög hrein gadólíníumsambönd (eins og gadólíníumklóríð eða gadólíníumnítrat).
4. Umbreyting í gadólíníumoxíð:
Hreinsað gadólíníumsamband (eins og gadólíníumnítrat eða gadólíníumoxalat) er brennt við háan hita til að sundrast og mynda gadólíníumoxíð.
Dæmi um viðbrögð: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
Undirbúningsaðferð gadólíníumoxíðs
1. Háhitakalknunaraðferð:
Kalsín gadólínsölt (eins og gadólínnítrat, gadólínoxalat eða gadólínkarbónat) við hátt hitastig (yfir 800°C) til að brotna niður og mynda gadólínoxíð.
Þetta er algengasta aðferðin við framleiðslu og hentar vel fyrir stórfellda framleiðslu.
2. Vatnshitaaðferð:
Gadolíníumoxíð nanóagnir eru myndaðar með því að hvarfa gadólíníumsölt við basískar lausnir við háan hita og háþrýsting.
Þessi aðferð getur útbúið gadólíníumoxíð með mikilli hreinleika og jafnri agnastærð.
3. Sol-gel aðferð:
Gadolíníumsölt eru blandað saman við lífræn forvera (eins og sítrónusýru) til að mynda sól, sem síðan er myndað í hlaupi, þurrkað og brennt til að fá gadólíníumoxíð.
Þessi aðferð hentar vel til að búa til gadólíníumoxíðduft á nanóskala.
Örugg geymsluskilyrði fyrir gadólíníumoxíð
Gadolíníumoxíð er tiltölulega stöðugt við stofuhita, en eftirfarandi geymsluskilyrði ættu samt að vera í huga til að tryggja öryggi og virkni efnisins:
1. Rakaþolið:
Gadolíníumoxíð hefur ákveðið rakadrægni og ætti að geyma það á þurrum stað til að forðast snertingu við raka.
Mælt er með að nota lokað ílát og bæta við þurrkefni (eins og kísilgeli).
2. Ljósþolið:
Gadolíníumoxíð er ljósnæmt og langtímaútsetning fyrir sterku ljósi getur haft áhrif á virkni þess.
Ætti að geyma á köldum, dimmum stað.
3. Hitastýring:
Geymsluhitastigið ætti að vera innan stofuhita (15-25°C) og forðast umhverfi með háum eða lágum hita.
Hátt hitastig getur valdið byggingarbreytingum á gadólíníumoxíði og lágt hitastig getur valdið rakadrægni.
4. Forðist snertingu við sýru:
Gadolíníumoxíð er basískt oxíð og hvarfast harkalega við sýru.
Haldið frá súrum efnum við geymslu.
5. Komdu í veg fyrir ryk:
Gadolíníumoxíðduft getur ert öndunarfæri og húð.
Notið lokuð ílát við geymslu og notið hlífðarbúnað (eins og grímur og hanska) við meðhöndlun.
IV. Varúðarráðstafanir
1. Eituráhrif:Gadolíníumoxíð sjálft er lítið eitrað, en ryk þess getur ert öndunarfæri og húð, þannig að forðast ætti beina snertingu.
2. Förgun úrgangs:Úrgangur af gadólíníumoxíði ætti að endurvinna eða meðhöndla í samræmi við reglur um meðhöndlun hættulegra efna til að forðast umhverfismengun.
Með ofangreindum útdráttar-, undirbúnings- og geymsluaðferðum er hægt að fá hágæða gadólíníumoxíð á skilvirkan og öruggan hátt til að mæta þörfum þess á sviði segulmagnaðra efna, sjóntækja, læknisfræðilegrar myndgreiningar o.s.frv.
Birtingartími: 28. febrúar 2025