निष्कर्षण, तैयारी और सुरक्षित भंडारणगैडोलीनियम ऑक्साइड (Gd₂O₃)दुर्लभ पृथ्वी तत्व प्रसंस्करण के महत्वपूर्ण पहलू हैं। निम्नलिखित एक विस्तृत विवरण है:
一、गैडोलीनियम ऑक्साइड की निष्कर्षण विधि
गैडोलीनियम ऑक्साइड को आमतौर पर गैडोलीनियम युक्त दुर्लभ पृथ्वी अयस्कों से निकाला जाता है, आम अयस्कों में मोनाज़ाइट और बास्टनासाइट शामिल हैं। निष्कर्षण प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
1.अयस्क अपघटन:
दुर्लभ मृदा अयस्क को अम्लीय या क्षारीय विधि से विघटित किया जाता है।
अम्ल विधि: दुर्लभ मृदा तत्वों को घुलनशील लवणों में परिवर्तित करने के लिए अयस्क को सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल या हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से उपचारित करें।
क्षारीय विधि: दुर्लभ मृदा तत्वों को हाइड्रॉक्साइड में परिवर्तित करने के लिए अयस्क को उच्च तापमान पर पिघलाने हेतु सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करें।
2.दुर्लभ मृदा पृथक्करण:
विलायक निष्कर्षण या आयन विनिमय द्वारा मिश्रित दुर्लभ मृदा विलयनों से गैडोलीनियम को अलग करें।
विलायक निष्कर्षण विधि: गैडोलीनियम आयनों को चुनिंदा रूप से निकालने के लिए कार्बनिक विलायकों (जैसे ट्राइब्यूटाइल फॉस्फेट) का उपयोग करें।
आयन एक्सचेंज विधि: गैडोलीनियम आयनों को अलग करने के लिए आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग करें।
3.गैडोलीनियम का शुद्धिकरण:
बहुविध निष्कर्षण या आयन विनिमय के माध्यम से, अन्य दुर्लभ मृदा तत्वों और अशुद्धियों को हटाकर उच्च शुद्धता वाले गैडोलीनियम यौगिक (जैसे गैडोलीनियम क्लोराइड या गैडोलीनियम नाइट्रेट) प्राप्त किए जाते हैं।
4.गैडोलीनियम ऑक्साइड में रूपांतरण:
शुद्ध किए गए गैडोलीनियम यौगिक (जैसे गैडोलीनियम नाइट्रेट या गैडोलीनियम ऑक्सालेट) को उच्च तापमान पर जलाकर विघटित किया जाता है और गैडोलीनियम ऑक्साइड उत्पन्न किया जाता है।
प्रतिक्रिया उदाहरण: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂

二、गैडोलीनियम ऑक्साइड की तैयारी विधि
1.उच्च तापमान कैल्सीनेशन विधि:
गैडोलीनियम लवण (जैसे गैडोलीनियम नाइट्रेट, गैडोलीनियम ऑक्सालेट या गैडोलीनियम कार्बोनेट) को उच्च तापमान (800 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) पर कैल्सिनित करके विघटित किया जाता है और गैडोलीनियम ऑक्साइड उत्पन्न किया जाता है।
यह सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली तैयारी विधि है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
2.हाइड्रोथर्मल विधि:
गैडोलीनियम ऑक्साइड नैनोकणों को उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले हाइड्रोथर्मल स्थितियों में क्षारीय घोल के साथ गैडोलीनियम लवण की प्रतिक्रिया से उत्पन्न किया जाता है।
इस विधि से एकसमान कण आकार वाला उच्च शुद्धता वाला गैडोलीनियम ऑक्साइड तैयार किया जा सकता है।
3. सोल-जेल विधि:
गैडोलीनियम लवण को कार्बनिक पूर्ववर्तियों (जैसे साइट्रिक एसिड) के साथ मिलाकर सोल बनाया जाता है, जिसे फिर जेलीकृत, सुखाया और कैल्सीनीकृत करके गैडोलीनियम ऑक्साइड प्राप्त किया जाता है।
यह विधि नैनो-स्केल गैडोलीनियम ऑक्साइड पाउडर तैयार करने के लिए उपयुक्त है।
三、गैडोलीनियम ऑक्साइड की सुरक्षित भंडारण स्थितियां
गैडोलीनियम ऑक्साइड कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत स्थिर है, लेकिन सुरक्षा और सामग्री के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए निम्नलिखित भंडारण स्थितियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:
1.नमी प्रूफ:
गैडोलीनियम ऑक्साइड में एक निश्चित मात्रा में आर्द्रताग्राही क्षमता होती है और नमी के संपर्क से बचने के लिए इसे शुष्क वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
यह सिफारिश की जाती है कि सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें तथा उसमें डिसेकेन्ट (जैसे सिलिका जेल) मिलाएं।
2.प्रकाशरोधी:
गैडोलीनियम ऑक्साइड प्रकाश के प्रति संवेदनशील है, और लंबे समय तक तेज रोशनी के संपर्क में रहने से इसका प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है।
इसे ठंडी, अंधेरी जगह पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
3.तापमान नियंत्रण:
भंडारण तापमान को कमरे के तापमान (15-25°C) की सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए, तथा उच्च या निम्न तापमान वाले वातावरण से बचना चाहिए।
उच्च तापमान गैडोलीनियम ऑक्साइड में संरचनात्मक परिवर्तन का कारण बन सकता है, और निम्न तापमान आर्द्रताग्राहीता का कारण बन सकता है।
4.एसिड के संपर्क से बचें:
गैडोलीनियम ऑक्साइड एक क्षारीय ऑक्साइड है और अम्ल के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करेगा।
भंडारण के दौरान अम्लीय पदार्थों से दूर रखें।
5.धूल से बचाव:
गैडोलीनियम ऑक्साइड पाउडर श्वसन तंत्र और त्वचा में जलन पैदा कर सकता है।
भंडारण करते समय सीलबंद कंटेनरों का उपयोग करें और संभालते समय सुरक्षात्मक उपकरण (जैसे मास्क और दस्ताने) पहनें।
IV. सावधानियां
1. विषाक्तता:गैडोलीनियम ऑक्साइड स्वयं कम विषाक्त होता है, लेकिन इसकी धूल श्वसन पथ और त्वचा को परेशान कर सकती है, इसलिए इसके सीधे संपर्क से बचना चाहिए।
2. अपशिष्ट निपटान:पर्यावरण प्रदूषण से बचने के लिए अपशिष्ट गैडोलीनियम ऑक्साइड को खतरनाक रसायनों से निपटने के नियमों के अनुसार पुनर्चक्रित या उपचारित किया जाना चाहिए।
उपरोक्त निष्कर्षण, तैयारी और भंडारण विधियों के माध्यम से, चुंबकीय सामग्री, ऑप्टिकल उपकरणों, चिकित्सा इमेजिंग आदि के क्षेत्रों में इसकी जरूरतों को पूरा करने के लिए उच्च गुणवत्ता वाले गैडोलीनियम ऑक्साइड को कुशलतापूर्वक और सुरक्षित रूप से प्राप्त किया जा सकता है।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-28-2025