513-78-0/碳酸鎘的應用

【背景及概述】^[1][2]

碳酸鎘的化學式是CdCO_3，分子量172.41，白色三棱柱狀晶體，有毒，相對密度4.2584。易溶于酸并分解，溶于銨鹽溶液和氰化鉀溶液，不溶于水和氨水。500℃以上分解，分解按一級反應進行，每上升10℃，速率增大一倍，分解為CdO(一氧化鎘)和CO₂(二氧化碳)。

【制備】^[1]

將氫氧化鎘吸收二氧化碳，或將氯化鎘溶液和尿素于封閉管中在200℃共熱，也可將過量的碳酸銨與硝酸鎘冷溶液作用得半水合物CdCO3•1/2H₂O，在80～120℃之間失去結晶水而得。

【應用】^[1-6]

由于碳酸鎘溶于酸可放出二氧化碳，廣泛用作合成其他鎘鹽的原料。用作有機反應的催化劑、玻璃色素的助熔劑、塑料的增塑劑和穩定劑，并用于制造絕緣材料，制備鎘鹽的原料等。

1、用于制備氧化鎘。制備方法的步驟如下：

(1)碳酸鎘的制備

將分析純硝酸鎘配成6％的溶液，用28％的高純氨水將此溶液調至pH 7.5，靜置6h，用布氏漏斗進行過濾，將濾液移入白搪瓷缸中，然后用分析純碳酸銨2.5kg，在不斷攪拌下，慢慢加入到硝酸鎘溶液中，至無沉淀為止，即生成碳酸鎘沉淀，靜置2h，然后用蒸餾水洗滌 6遍，用布氏漏斗抽干，移入剛玉鍋里干燥，溫度120℃，取出粉碎，得到高純碳酸鎘粉末；

(2)高純氧化鎘的制備

將步驟(1)得到的A移入剛玉鍋里，放入馬福爐中，溫度400℃，恒溫1h，溫度500℃，恒溫3h，停止加熱，冷卻至120℃，取出置于盛有硅膠的干燥器中抽真空冷卻，取出得到高純氧化鎘。

2、用于制備CdS/MoS2復合光催化劑

選取300mg碳酸鎘，鉬酸鈉和500mg硫脲，鉬酸鈉的加入量分別按照物質的量的比 為1:0:4，1:0.15:4，1:0.3:4，1:0.6:4，1:1.2:4，1:1.4:4加入，得到6組樣本分別溶于35ml 去離子水中，磁力攪拌，在220攝氏度條件下水熱反應24小時，反應結束后，將所得產物依次用去離子水和乙醇洗凈，過濾，放置于恒溫干燥箱中60攝氏度烘干。如圖1所示，從圖中可以看出有CdS和MoS2衍射峰，并無其他雜相，說明得到的復合結構純度高。

3、用于制備碘化鎘

分析純碘化鎘被廣泛應用于照相版與醫藥工業。目前采用的方法：硫酸鎘法，硫 酸鎘用鋅還原得到得單質鎘與碘反應得到碘化鎘，該方法得到碘化鎘純度低，雜質含量高，生產效率低，在市場上沒有競爭力。其步驟為：

(1)將1.5Kg氫碘酸加入反應器中，加熱，使酸液溫度達到75℃，在不斷 攪拌下，慢慢加入2.25kg碳酸鎘，氫碘酸完全中和，PH為6，冷卻過濾，得到溶液A。

(2)將步驟(1)得到得溶液A，送入蒸發器中蒸發，濃縮，溫度250℃， 至濃縮液達到21°Be，停止濃縮，冷卻即析出結晶，甩干，結晶于115℃干燥， 取出得到分析純碘化鎘。本發明將濃縮液的濃度調節到20-21°Be，溫度220-250℃，通過申請人實 驗得出，當濃度小于20-21°Be，濃縮困難，產物收率較低，與20-21°Be條件相比，收率降低10-15％，濃縮液濃度大與20-21°Be時，溶液中雜質含量較大， 得出的產品雜質含量較多，通過檢測發現，當濃度大于20-21°Be時，雜質會增加20％左右，直接影響產品的純度，影響產品使用。

4、碳酸鎘制備大紅釉料能克服傳統紅釉的缺點，提供一種陶瓷用大紅釉料，該種釉料穩定，發色鮮艷，光澤度好，能廣泛應用于日用瓷的生產中。

制備方法：

鉀長石30份，石英20份，大理石5份，高嶺土8份，透明熔塊6份，碳酸鎘0.1份，大紅色料4份，水50份；

（1）將鉀長石30份，石英20份，大理石5份，高嶺土8份，透明熔塊6份，水50份混合均勻，球磨15個小時，細度達到325目，所得釉料備用；

（2）將碳酸鎘0.1份，大紅色料4份混合均勻，球磨至細度達到325目，備用；

（3）將步驟（1）和步驟（2）所得物料混合均勻即得陶瓷用大紅釉料。

5、銀氧化鎘材料是一種應用非常廣泛的電接觸材料，廣泛應用于磁力起動器、大功率繼電器、電焊機的引燃管開關接點、航空電器接點。可用碳酸鎘來制備銀氧化鎘材料，制造方法如下：

a、按比例配料，重量百分比為：碳酸鎘10%，碳酸鎳0.1%，碳酸錳0.05%，其余為硝酸銀；

b、將上述的碳酸鎘、碳酸鎳和碳酸錳用過量稀硝酸溶解在同一容器中，用適量純凈水將硝酸銀溶解，再將兩種溶液混合攪拌；

c、配置40－80℃的碳酸鈉飽和溶液；

d、將碳酸鈉飽和溶液加入到之前配置的混合溶液中，一邊加入一邊攪拌，生成沉淀，過程中用PH試紙測試，直至整個溶液的PH值達到11后停止加入；

e、將生成的沉淀物用純凈水反復沖洗，并烘干；

f、將烘干的沉淀物裝入回轉爐中分解，緩慢加熱至300℃并保溫3小時，然后斷電冷卻；

g、待粉末冷卻至低于60℃后，向回轉爐中通入氫氣，氫氣流量1L/Min并緩慢加熱至250℃，并保溫8小時，然后冷卻至室溫；

h、將冷卻后的粉末球磨并過200目篩；

i、將過篩的粉末裝入回轉爐中氧化，通入壓縮空氣，流量為3L/Min并緩慢加熱至300℃保溫8小時后，冷卻至室溫；

j、將冷卻后的粉末球磨并過200目篩，將過篩的粉末裝入模具進行等靜壓；

k、將材料用850℃燒結2小時后擠壓成型使用。

【主要參考資料】

[1]化合物詞典

[2]CN201110254866.1

[3] CN201610832819.3

[4] CN201410336119.6

[5] CN201110409839.7

[6]CN201310530067.1