Добыча, подготовка и безопасное хранениеоксид гадолиния (Gd₂O₃)являются важными аспектами обработки редкоземельных элементов. Ниже приводится подробное описание：
一、Метод извлечения оксида гадолиния
Оксид гадолиния обычно извлекается из редкоземельных руд, содержащих гадолиний, распространенные руды включают монацит и бастнезит. Процесс извлечения в основном включает следующие этапы:
1.Разложение руды:
Редкоземельную руду разлагают кислотным или щелочным способом.
Кислотный метод: обработка руды концентрированной серной кислотой или соляной кислотой для перевода редкоземельных элементов в растворимые соли.
Щелочной метод: используйте гидроксид натрия или гидроксид калия для расплавления руды при высокой температуре для преобразования редкоземельных элементов в гидроксиды.
2. Разделение редкоземельных элементов:
Отделите гадолиний от смешанных растворов редкоземельных элементов методом экстракции растворителем или ионного обмена.
Метод экстракции растворителем: используйте органические растворители (например, трибутилфосфат) для селективного извлечения ионов гадолиния.
Метод ионного обмена: использование ионообменной смолы для разделения ионов гадолиния.
3.Очистка гадолиния:
С помощью многократной экстракции или ионного обмена удаляются другие редкоземельные элементы и примеси для получения высокочистых соединений гадолиния (таких как хлорид гадолиния или нитрат гадолиния).
4.Преобразование в оксид гадолиния:
Очищенное соединение гадолиния (такое как нитрат гадолиния или оксалат гадолиния) прокаливают при высокой температуре для разложения и образования оксида гадолиния.
Пример реакции: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
二、Способ получения оксида гадолиния
1.Метод высокотемпературной прокалки:
Прокалите соли гадолиния (такие как нитрат гадолиния, оксалат гадолиния или карбонат гадолиния) при высокой температуре (выше 800°C) для разложения и получения оксида гадолиния.
Это наиболее часто используемый метод подготовки, подходящий для крупномасштабного производства.
2.Гидротермальный метод:
Наночастицы оксида гадолиния образуются в результате реакции солей гадолиния со щелочными растворами в гидротермальных условиях высокой температуры и высокого давления.
Этот метод позволяет получать высокочистый оксид гадолиния с однородным размером частиц.
3.Золь-гель метод:
Соли гадолиния смешивают с органическими прекурсорами (например, лимонной кислотой) для образования золя, который затем желируют, сушат и прокаливают для получения оксида гадолиния.
Данный метод подходит для приготовления наноразмерного порошка оксида гадолиния.
三、Безопасные условия хранения оксида гадолиния
Оксид гадолиния относительно стабилен при комнатной температуре, но для обеспечения безопасности и эксплуатационных характеристик материала следует соблюдать следующие условия хранения:
1.Влагостойкость:
Оксид гадолиния обладает определенной степенью гигроскопичности и должен храниться в сухом месте, чтобы избежать контакта с влагой.
Рекомендуется использовать герметичную емкость и добавить осушитель (например, силикагель).
2.Светонепроницаемость:
Оксид гадолиния чувствителен к свету, и длительное воздействие яркого света может повлиять на его характеристики.
Хранить в прохладном, темном месте.
3.Контроль температуры:
Температуру хранения следует контролировать в диапазоне комнатной температуры (15–25 °C), избегая высоких или низких температур.
Высокая температура может вызвать структурные изменения в оксиде гадолиния, а низкая температура может привести к гигроскопичности.
4.Избегайте контакта с кислотой:
Оксид гадолиния является щелочным оксидом и бурно реагирует с кислотой.
При хранении держать вдали от кислых веществ.
5. Предотвращение попадания пыли:
Порошок оксида гадолиния может вызывать раздражение дыхательных путей и кожи.
При хранении используйте герметичные контейнеры, а при работе с ними используйте средства индивидуальной защиты (например, маски и перчатки).
IV.Меры предосторожности
1.Токсичность:Сам по себе оксид гадолиния малотоксичен, но его пыль может раздражать дыхательные пути и кожу, поэтому следует избегать прямого контакта.
2.Утилизация отходов:Отходы оксида гадолиния следует перерабатывать или обрабатывать в соответствии с правилами обращения с опасными химическими веществами, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.
Благодаря вышеперечисленным методам извлечения, подготовки и хранения можно эффективно и безопасно получать высококачественный оксид гадолиния для удовлетворения потребностей в области магнитных материалов, оптических устройств, медицинской визуализации и т. д.
Время публикации: 28 февр. 2025 г.