Ekstraksi, persiapan dan penyimpanan yang aman darigadolinium oksida (Gd₂O₃)merupakan aspek penting dalam pengolahan unsur tanah jarang. Berikut ini adalah penjelasan rincinya:
3. Metode ekstraksi gadolinium oksida
Gadolinium oksida biasanya diekstraksi dari bijih tanah jarang yang mengandung gadolinium, bijih yang umum termasuk monasit dan bastnasit. Proses ekstraksi terutama mencakup langkah-langkah berikut:
1. Dekomposisi bijih:
Bijih tanah jarang diurai dengan metode asam atau basa.
Metode asam: Rawat bijih dengan asam sulfat pekat atau asam klorida untuk mengubah unsur tanah jarang menjadi garam yang larut.
Metode alkali: Gunakan natrium hidroksida atau kalium hidroksida untuk melelehkan bijih pada suhu tinggi untuk mengubah unsur tanah jarang menjadi hidroksida.
2. Pemisahan tanah jarang:
Pisahkan gadolinium dari campuran larutan tanah jarang dengan ekstraksi pelarut atau pertukaran ion.
Metode ekstraksi pelarut: Gunakan pelarut organik (seperti tributil fosfat) untuk mengekstrak ion gadolinium secara selektif.
Metode pertukaran ion: Gunakan resin pertukaran ion untuk memisahkan ion gadolinium.
3. Pemurnian gadolinium:
Melalui beberapa ekstraksi atau pertukaran ion, unsur tanah jarang dan kotoran lainnya dihilangkan untuk memperoleh senyawa gadolinium dengan kemurnian tinggi (seperti gadolinium klorida atau gadolinium nitrat).
4.Konversi menjadi gadolinium oksida:
Senyawa gadolinium yang dimurnikan (seperti gadolinium nitrat atau gadolinium oksalat) dikalsinasi pada suhu tinggi untuk terurai dan menghasilkan gadolinium oksida.
Contoh reaksi: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
3. Metode persiapan gadolinium oksida
1.Metode kalsinasi suhu tinggi:
Kalsinasi garam gadolinium (seperti gadolinium nitrat, gadolinium oksalat, atau gadolinium karbonat) pada suhu tinggi (di atas 800°C) untuk terurai dan menghasilkan gadolinium oksida.
Ini adalah metode persiapan yang paling umum digunakan dan cocok untuk produksi berskala besar.
2.Metode hidrotermal:
Nanopartikel gadolinium oksida dihasilkan dengan mereaksikan garam gadolinium dengan larutan alkali dalam kondisi hidrotermal suhu tinggi dan tekanan tinggi.
Metode ini dapat menyiapkan gadolinium oksida dengan kemurnian tinggi dengan ukuran partikel yang seragam.
3.Metode sol-gel:
Garam gadolinium dicampur dengan prekursor organik (seperti asam sitrat) untuk membentuk sol, yang kemudian dibentuk gel, dikeringkan dan dikalsinasi untuk mendapatkan gadolinium oksida.
Metode ini cocok untuk menyiapkan bubuk gadolinium oksida berskala nano.
Tiga, Kondisi penyimpanan aman gadolinium oksida
Gadolinium oksida relatif stabil pada suhu ruangan, tetapi kondisi penyimpanan berikut tetap harus diperhatikan untuk memastikan keamanan dan kinerja material:
1. Tahan lembab:
Gadolinium oksida memiliki tingkat higroskopisitas tertentu dan harus disimpan di lingkungan yang kering untuk menghindari kontak dengan kelembaban.
Disarankan untuk menggunakan wadah tertutup dan menambahkan bahan pengering (seperti gel silika).
2. Kedap cahaya:
Gadolinium oksida sensitif terhadap cahaya, dan paparan cahaya kuat dalam jangka panjang dapat memengaruhi kinerjanya.
Harus disimpan di tempat yang sejuk dan gelap.
3. Kontrol suhu:
Suhu penyimpanan harus dikontrol dalam kisaran suhu ruangan (15-25°C), hindari lingkungan suhu tinggi atau rendah.
Suhu tinggi dapat menyebabkan perubahan struktural pada gadolinium oksida, dan suhu rendah dapat menyebabkan higroskopisitas.
4.Hindari kontak dengan asam:
Gadolinium oksida merupakan oksida basa dan akan bereaksi hebat dengan asam.
Jauhkan dari zat asam selama penyimpanan.
5. Mencegah debu:
Bubuk gadolinium oksida dapat mengiritasi saluran pernapasan dan kulit.
Gunakan wadah tertutup saat menyimpan dan kenakan peralatan pelindung (seperti masker dan sarung tangan) saat menanganinya.
IV. Tindakan pencegahan
1. Toksisitas:Gadolinium oksida sendiri rendah toksisitas, tetapi debunya dapat mengiritasi saluran pernapasan dan kulit, jadi kontak langsung harus dihindari.
2. Pembuangan limbah:Limbah gadolinium oksida harus didaur ulang atau diolah sesuai dengan peraturan penanganan bahan kimia berbahaya untuk menghindari pencemaran lingkungan.
Melalui metode ekstraksi, persiapan, dan penyimpanan di atas, gadolinium oksida berkualitas tinggi dapat diperoleh secara efisien dan aman untuk memenuhi kebutuhannya di bidang bahan magnetik, perangkat optik, pencitraan medis, dll.
Waktu posting: 28-Feb-2025